Rotor

Ein Rotor ist das Bauteil in einer Rotationsmaschine, das tatsächlich dreht. In einem Elektromotor ist es der Teil, der sich dreht, wenn Strom in einem Magnetfeld durch ihn fließt. In einem Generator oder einer Lichtmaschine ist es das, was man dreht (oder was Wind oder Wasser dreht), um Strom zu erzeugen. In einer Pumpe oder einem Kompressor bewegt es Flüssigkeit oder Gas. Der Rotor sitzt in einer feststehenden äußeren Hülle, die Stator genannt wird, und die magnetische oder mechanische Wechselwirkung zwischen ihnen erzeugt die nutzbare Arbeit.

Rotoren unterscheiden sich je nach Anwendung erheblich. In einem kleinen Wechselstrom-Asynchronmotor ist der Rotor häufig ein gegossener Aluminiumkäfig in laminierten Stahlblechen, ohne dass elektrische Verbindungen erforderlich sind. In einem Gleichstrommotor ist der Rotor mit Kupferspule gewickelt und muss durch einen Kommutator und Bürsten mit Strom verbunden sein. In einer Turbine oder Kreiselpumpe kann der Rotor eine einzelne Laufradschaufel-Baugruppe sein. In einem Rotationsverdichter kann es sich um ein Paar ineinandergreifender Lappen oder Schnecken handeln. Material, Form und Konstruktion hängen ganz von der Geschwindigkeit, dem Drehmoment und dem Medium ab.

Mechanische Herausforderungen und Ausfallarten

Rotoren müssen präzise ausgewuchtet sein. Selbst kleine Unwuchten verursachen Vibrationen, die Lager verschleißen und Geräusche verursachen. Das Auswuchten erfolgt typischerweise nach dem Zusammenbau, oft auf einer Ausgleichmaschine, die den Rotor dreht und anzeigt, wo Gewicht hinzugefügt oder entfernt werden muss. Rotoren sind auch thermischen Spannungen ausgesetzt: Während sie sich drehen, erzeugen Reibung und elektrischer Widerstand Wärme, und ungleichmäßige Erwärmung kann die Welle verformen oder Lamellen zum Reißen bringen. In korrosiven Umgebungen rostet oder grübelt die Rotorfläche, was das Material schwächt und den Verschleiß beschleunigt.

Der Begriff Rotor stammt vom lateinischen rotare, was drehen bedeutet, und ist seit über einem Jahrhundert Standard-Fachvokabular. Er erscheint neben Stator (dem feststehenden Teil) in fast jeder Spezifikation von rotierenden Elektromaschinen. In Handelskatalogen und Zeichnungen werden Rotoren normalerweise nach Wellendurchmesser, Bohrungsdurchmesser, Paketstärke, Nenndrehzahl in Umdrehungen pro Minute und Materialzusammensetzung angegeben. Das Verständnis des Rotors ist für alle, die Motoren, Generatoren, Pumpen und Verdichter auswählen, warten oder Fehler beheben, unerlässlich.