Rotorstatorlaitteet

Rotorstatorlaitteet ovat laitteita, joissa energia siirretään tai muunnetaan roottorin (pyörivä osa) ja staattorin (kiinteä osa) välisessä vuorovaikutuksessa. Staattori kantaa usein sähköisillä käämillä ja/tai magneeteilla varustetun kentän, kun taas roottori on se osa, joka pyörii. Välimatkalla näiden kahden osan välillä on ilmaa (ilmaisä) tai muita eristeitä, riippuen laitteen tyypistä. Rotorstatorlaitteet muodostavat peruselementin suurimmassa osassa sähkökoneita ja turbomaatosjärjestelmiä.

Elektrisessä kontekstissa rotor-stator-laitteet ovat avainasemassa sähkön muuntamisessa mekaaniseksi energiaksi tai päinvastoin. Sähkömoottoreissa staattori luo vaihtovirtakentän, joka saa roottorin pyörimään; generaattoreissa roottorin mekaaninen kierros synnyttää staattorissa sähköä. Tyypillisiä roottoreita ovat häkkiorotti (cage rotor), kierreroottori (wound rotor) sekä joissain tapauksissa pysyvästi magnetisoitu roottori. Staattorit voivat olla käämillä varustettuja tai pysyvästi magneettisia. Yleisimmät moottorityypit ovat asynkroniset (induktio) ja synkroniset moottorit, joihin liittyy erilaisia roottori- ja staattorirakenteita sekä erilaisia jäähdytys- ja voitelutarpeita.

Turbo- ja kompressoritekniikassa rotor-stator-laitteet viittaavat myös verenkierron kaltaiseen energiansiirtoon, jossa roottorin roottoriterät ja staattorin siipisettejä hyödyntävät ohjaavat ja muuntavat virtaavan aineen nopeutta ja painetta. Näissä sovelluksissa staattorin vanteet ohjaavat virtausta ja parantavat hyötysuhdetta.

Käytännön suunnittelussa rotor-statorlaitteet huomioivat mekaniikan, lämpötilan, voitelun ja toleranssit. Nykyään ne ovat keskeisiä komponentteja teollisuusmoottoreissa, generaattoreissa, turbomoottoreissa sekä monissa prosessiteknisissä laitteissa.