Rotor de um motor de indução com rotor de fase: aplicação em máquinas assíncronas

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:18

Um motor de indução é uma máquina elétrica projetada para converter energia elétrica em energia mecânica. O projeto consiste em várias partes, mas hoje consideraremos apenas a parte móvel do motor elétrico - o rotor. Também prestaremos atenção em como é organizado o rotor de um motor de indução com rotor de fase.

Projeto do rotor

Na maioria das vezes, o dispositivo do rotor de um motor de indução se parece com isso: o rotor é um eixo de aço, no qual são pressionadas placas de aço elétrico anisotrópico laminado a frio. O rotor é feito de placas, que são isoladas umas das outras por uma camada de filme de óxido. Isso é necessário para reduzir as correntes parasitas que afetam a eficiência do motor.

Tipos de enrolamentos do rotor de um motor de indução

A seguir, vamos analisar mais um ponto. Temos que descobrir quais são os enrolamentos do rotor de um motor de indução, para que servem, variedades, características de projeto, bem como métodos de assentamento. Existem 2 tipos de enrolamento do rotor: gaiola de esquilo e rotor de fase. Um rotor de gaiola de esquilo é mais comum, é mais barato de executar do que um rotor de fase.

Motores com tal rotor requerem menos manutenção do que com um rotor de fase. O rotor de fase é usado com menos frequência, é um pouco mais caro na execução e também requer manutenção mais frequente devido à presença de anéis coletores. Além disso, ficará claro por que os engenheiros introduziram esse projeto. Agora vamos falar mais especificamente sobre cada rotor.

Rotor gaiola de esquilo

No rotor de um motor elétrico assíncrono existem enrolamentos que são preenchidos ou soldados em ranhuras. Para máquinas de baixa e média potência, o material do enrolamento geralmente é o alumínio, e para as mais potentes, o cobre. Isso é necessário para criar um eletroímã que, por assim dizer, seguirá o fluxo magnético rotativo. O rotor é magnetizado sob a influência de um campo magnético girando no espaço.

É assim que acontece que o rotor tem seu próprio campo magnético, que, por assim dizer, segue o campo magnético rotativo localizado no estator. Esse desenho dos enrolamentos do rotor é chamado de "gaiola de esquilo". A gaiola de esquilo está em contato direto com o rotor e, como um transformador, um campo magnético é induzido e, consequentemente, uma certa força eletromotriz. Apesar disso, a tensão é zero. A corrente do rotor de um motor de indução varia dependendo da carga mecânica no eixo. Quanto maior a carga, maior a corrente que flui nos enrolamentos do rotor.

Rotor de fase

A parte principal da estrutura é disposta como um rotor de gaiola de esquilo. Todo o mesmo eixo de aço, no qual são prensadas placas de aço elétrico com ranhuras. Uma característica do rotor de um motor assíncrono com um rotor de fase é a presença nas ranhuras de não um enrolamento inundado ou soldado, mas um enrolamento de cobre convencional colocado, como em um estator. Esses enrolamentos são conectados em estrela.

Ou seja, todas as pontas estão em uma torção, e as 3 pontas restantes são trazidas para anéis deslizantes. O rotor de fase é feito para limitar a corrente de partida. Escovas de cobre-grafite são presas aos anéis coletores, que deslizam sobre eles. Em seguida, os contatos geralmente são removidos das escovas para uma caixa de marca, onde a corrente de partida é regulada por um reostato ou um reostato líquido, alterando a profundidade de imersão dos eletrodos no eletrólito.

Como já mencionado, esta medida permite limitar a corrente de partida. Para reduzir o desgaste das escovas, os motores elétricos modernos são equipados com um design que, após a partida, reclina as escovas e curto-circuita todos os enrolamentos entre si. Quando o motor para, as escovas voltam ao seu lugar.

Características de manutenção do inversor com rotor de fase

A manutenção do rotor de um motor de indução com rotor de fase é uma inspeção regular das escovas, anéis coletores, verificando o estado ou nível de fluido no reostato. Também vale a pena inspecionar os eletrodos imersos. De acordo com os resultados da inspeção do rotor do sistema assíncronomotor com rotor de fase, se necessário, as escovas devem ser substituídas, mas os artesãos ainda aconselham imediatamente a limpeza dos anéis coletores e da cavidade onde os anéis estão localizados com um pano. Como o abrasivo é eletricamente condutor, ele cria o risco de mau funcionamento ou até mesmo um curto-circuito.

Se os anéis coletores estiverem gastos, substitua-os. Se os anéis se desgastarem muito rapidamente, isso significa que as escovas são usadas do material errado. Eles também podem ter conchas, mas são desmontados e depois triturados em várias passagens para que a superfície adjacente às escovas fique lisa. Este trabalho é feito em torno para manter o alinhamento.

Velocidade de rotação

O número de pares de pólos define a velocidade do rotor do motor de indução, não é superior a 3000 pés quando conectado diretamente à nossa rede. Isso se deve à frequência da rede de 50 Hz. É com essa velocidade que o fluxo magnético gira no estator do motor elétrico. O rotor atrás dele está um pouco atrasado, e é por isso que o motor é assíncrono. O atraso é determinado estruturalmente e é definido separadamente para cada mecanismo.

Com 1 par de pólos, a velocidade de rotação do campo magnético será de 3000 rpm, com 2 pares de pólos - 1500 rpm, com 4 - 750 rpm. Se for necessário aumentar ou ajustar o número de rotações por minuto sem fazer alterações significativas, um conversor de frequência é instalado no projeto. O conversor de frequência pode produzir 100 e 200 Hz. Para encontrar a velocidade, usefórmula (6050)/1=3000, onde:

• 1 – número de pares de pólos;

• 60 – constante;

• 50 – frequência;

• 3000 - rotações por minuto do campo magnético em uma determinada frequência.

Suponha que podemos ajustar a frequência de algum motor e aumentá-la para 75Hz. Vamos usar a fórmula para encontrar a velocidade de rotação: 1/(6075)=4500 rpm. Agora desmontamos o fato de que a velocidade do rotor de um motor de indução não depende do próprio rotor, mas depende do número de pares de pólos.

Concluindo, queremos dizer que na versão doméstica, máquinas elétricas com rotor de fase praticamente nunca são encontradas. Essas máquinas são destinadas ao uso industrial em locais onde as quedas de tensão são indesejáveis. Isso também se aplica a grandes máquinas, cuja corrente de partida pode ser até 20 vezes a corrente nominal. A instalação de tais máquinas implica em economia de recursos e dinheiro durante a instalação. A velocidade de rotação não é afetada por qual rotor no motor assíncrono: com um rotor de fase ou gaiola de esquilo.