Rotorstructuur

Rotorstructuur verwijst naar de opbouw van alle onderdelen die samen een roterende rotor vormen in machines. De structuur bepaalt sterkte, stijfheid, balans en warmteafvoer. Typische elementen zijn de as en lagers, de roterende kern (bij elektrische machines vaak een laminatie-stack of een schijf met windingen of koperen staven), bevestigingsmiddelen en koelings- en afdichtingssystemen. In verschillende toepassingen kunnen ook bladen of bladverbindingselementen aanwezig zijn.

Elektrische roters komen voor in motoren en generatoren. De rotor kan bestaan uit een cage-rotor (squirrel-cage) of een gewikkelde rotor. De kern is gelamineerd om wervelstromen te beperken. Bij de gewikkelde rotor lopen windingen naar slipringen; bij de cage-rotor vormen koperen staven een gesloten lus. Balans ten opzichte van het statorveld is essentieel voor efficiëntie.

Bij turbomachines en rotorbladen bestaat de rotor uit schijven die met bladen zijn verbonden via een hub. De structuur moet hoge rotatiesnelheden, temperatuurlasten en mechanische belasting dragen. Versteviging, aansluitingen en balans zijn cruciaal; vaak wordt shrink-fit, boutverbindingen of lijm gebruikt voor verbindingen tussen onderdelen.

Ontwerpkeuzes hangen af van toepassing: staal- of legeringmaterialen, titanium of composieten voor gewichtsefficiëntie, en prestatiegerichte toleranties. Warmtebehandeling en koeling spelen een rol bij langdurige stabiliteit. Onderhoud omvat visuele inspectie, NDT-inspecties op scheuren en periodiek balanceren om trillingen te voorkomen. Een falende rotorstructuur kan leiden tot beschadiging van lagers, hogere trillingen en uitval van het systeem.