Gaiola de esquilo Motor de Indução: Princípio de funcionamento e Aplicações

o Que é Motor de Indução Gaiola de Esquilo

3 fase do motor de indução de gaiola de esquilo é um tipo de trifásico o motor de indução, que funciona com base no princípio do eletromagnetismo. É chamado de motor de “gaiola de esquilo” porque o rotor dentro dele – conhecido como “rotor de gaiola de esquilo” – parece uma gaiola de esquilo.

este rotor é um cilindro de laminações de aço, com metal altamente condutivo (tipicamente alumínio ou cobre) embutido em sua superfície. Quando uma corrente alternada é executada através dos enrolamentos do estator, um campo magnético rotativo é produzido.

isto induz uma corrente no enrolamento do rotor, que produz o seu próprio campo magnético. A interação dos campos magnéticos produzidos pelos enrolamentos estator e rotor produz um torque no rotor da gaiola do esquilo.

uma grande vantagem de um motor de gaiola de esquilo é a facilidade com que você pode mudar suas características de velocidade-torque. Isto pode ser feito simplesmente ajustando a forma das barras no rotor. Os motores de indução de gaiola de esquilo são usados muito na indústria – como eles são confiáveis, auto-arranque, e fácil de ajustar.

princípio de funcionamento do Motor de indução de gaiolas de esquilo

quando um suprimento de 3 fases é dado ao enrolamento estator ele estabelece um campo magnético rotativo no espaço. Este campo magnético rotativo tem uma velocidade que é conhecida como a velocidade síncrona.

este campo magnético rotativo induz a tensão nas barras do rotor e, portanto, as correntes de curto-circuito começam a fluir nas barras do rotor. Estas correntes de rotor geram o seu campo auto-magnético que irá interagir com o campo do estator. Agora o campo do rotor vai tentar opor-se à sua causa, e, portanto, o rotor começa a seguir o campo magnético rotativo.

no momento em que o rotor apanha o campo magnético rotativo, a corrente do rotor cai para zero, uma vez que não há mais movimento relativo entre o campo magnético rotativo e o rotor. Assim, naquele momento o rotor experimenta uma força tangencial zero, daí o rotor desacelerar para o momento.

Após a desaceleração do rotor, o movimento relativo entre o rotor e o campo magnético rotativo, portanto, restabelece corrente de rotor de novo a ser induzido. Então, novamente, a força tangencial para a rotação do rotor é restaurado, e, portanto, novamente o rotor começa a seguir campo magnético rotativo, e, desta forma, o rotor mantém uma velocidade constante que é apenas menor do que a velocidade de rotação do campo magnético ou a velocidade síncrona.

deslizamento é uma medida da diferença entre a velocidade do campo magnético rotativo e a velocidade do rotor. A frequência da corrente de rotor = deslizar × frequência de alimentação

Motor de Indução Gaiola de Esquilo Construção

Um motor de indução de gaiola de esquilo é constituído das seguintes partes:

• Estator
• Rotor
• Fã
• Rolamentos

Estator

Ele consiste em 3 de fase de enrolamento com um núcleo de metal e de habitação. Os enrolamentos são colocados de tal forma que são eletricamente e mecanicamente 120o além do espaço. O enrolamento é montado no núcleo de ferro laminado para fornecer um caminho de baixa relutância para o fluxo gerado pelas correntes de corrente alterna.

Rotor

é a parte do motor que vai ser em uma rotação para dar mecânica de saída para uma dada quantidade de energia elétrica. A potência nominal do motor é mencionada na placa de identificação em cavalos. Consiste de um eixo, barras de cobre/alumínio de curto-circuito, e um núcleo.

o núcleo do rotor é laminado para evitar a perda de energia de correntes eddy e histerese. Os condutores são desviados para evitar o jogging durante o início da operação e dá uma melhor relação de transformação entre o estator e o rotor.

Ventoinha

uma ventoinha é ligada à parte de trás do rotor para fornecer troca de calor, e, portanto, mantém a temperatura do motor sob um limite.Os rolamentos são fornecidos como base para o movimento do rotor, e os rolamentos mantêm a rotação suave do motor.

aplicação de motor de indução de gaiola de esquilo

motores de indução de gaiola de esquilo são comumente usados em muitas aplicações industriais. Eles são particularmente adequados para aplicações onde o motor deve manter uma velocidade constante, ser auto-arranque, ou há um desejo de baixa manutenção.

estes motores são habitualmente utilizados em:

• bombas centrífugas, unidades industriais (ex. para executar correias transportadoras)
• Grande sopradores e ventiladores
• máquinas-ferramentas
• Tornos e outros virada do equipamento

> Vantagens do Motor de Indução Gaiola de Esquilo

Algumas vantagens de motores de indução tipo gaiola são:

• Eles são de baixo custo
• Exigem menos manutenção (como não há anéis coletores e escovas)
• Boa regulação de velocidade (eles são capazes de manter uma velocidade constante)
• Alta eficiência na conversão de energia elétrica em energia mecânica (durante a execução, e não durante a inicialização)
• Ter uma melhor regulação do calor (por exemplo, não entendo como quente)
• Pequeno e leve
• à prova de Explosão (como não há pincéis que eliminar os riscos de faíscas)

Desvantagens do Motor de Indução Gaiola de Esquilo

Apesar de motores de gaiola são muito populares e têm muitas vantagens, mas também tem algumas desvantagens. Algumas desvantagens dos motores de indução de gaiolas de esquilo são::

• Muito pobre controle de velocidade
• Apesar de serem eficientes de energia durante o funcionamento a corrente de plena carga, que consomem muita energia no arranque
• Eles são mais sensíveis a flutuações na tensão de alimentação. Quando a tensão de alimentação é reduzida, o motor de indução desenha mais corrente. Durante surtos de tensão, o aumento da tensão satura os componentes magnéticos do motor de indução da gaiola de esquilo
• eles têm alta corrente inicial e binário de partida pobre (a corrente de início pode ser 5-9 vezes a corrente de carga plena; o binário de partida pode ser 1.5-2 vezes o binário a plena carga)

diferença entre o motor de indução do anel de esquilo e o motor de indução do anel de deslizamento

enquanto os motores de indução do anel de deslizamento (também conhecidos como motor de rotor de ferida) não são tão populares quanto os motores de indução da gaiola de esquilo, eles têm algumas vantagens.

abaixo está uma tabela de comparação de gaiolas de esquilo vs motores do tipo rotor de ferida:

	Gaiola De Esquilo Motor	Deslizar O Anel Do Motor
Custo	Baixo	Alta
Manutenção	Baixo	Alta
Controle de velocidade	Pobre	Boa
Eficiência no	Pobre	Boa
Eficiência durante a operação	Bom	Pobre
O regulamento de calor	Bom	Pobre
Em rush atual & torque	Alta	Baixo

Classificação do Motor de Indução Gaiola de Esquilo

NEMA (National Electrical do Fabricante Association) nos Estados Unidos e IEC, na Europa, classificou o projeto de motores de indução tipo gaiola com base em sua velocidade-torque características em algumas classes. Estas classes são Classe A, Classe B, Classe C, Classe D, Classe E E classe F.

Classe A Design

1. um binário inicial normal.
2. uma corrente inicial normal.
3. low slip.
4. nesta classe, o torque pullout é sempre de 200 a 300 por cento do torque de plena carga e ocorre em um deslizamento baixo (é menos de 20 por cento).
5. para esta classe, o torque inicial é igual ao torque nominal para motores maiores e é cerca de 200% ou mais do torque nominal para motores menores.

Concepção da Classe B

1. binário inicial Normal,
2. corrente inicial mais baixa,
3. low slip.
4. motor de indução desta classe produz aproximadamente o mesmo torque inicial que o motor de indução da classe A.
5. torque Pullout é sempre maior ou igual a 200% do torque de carga nominal. Mas é menor do que a da classe A porque aumentou a reactância do rotor.
6. o deslizamento do Rotor ainda é relativamente baixo (menos de 5 por cento) em plena carga.
7. as aplicações do projeto de Classe B são semelhantes às do projeto A. Mas o projeto B é preferido mais por causa de seus requisitos iniciais mais baixos.

Concepção da Classe C

1. binário de arranque elevado.
2. correntes de arranque baixas.
3. low slip at the full load (less than 5 %).
4. até 250 por cento do torque de plena carga, o torque inicial está nesta classe de projeto.
5. o torque pullout é menor do que o dos motores de indução de classe A.
6. neste projeto os motores são construídos a partir de rotores de gaiola dupla. São mais caros do que os motores das classes A e B.
7. os modelos da Classe C são utilizados para cargas de binário de arranque elevado (bombas carregadas, compressores e transportadores).

classe D Design

1. nesta concepção de motores de classe tem um binário de arranque muito elevado (275% ou mais do binário nominal).
2. uma corrente inicial baixa.
3. um deslizamento elevado em plena carga.
4. novamente nesta classe de projeto a alta resistência do rotor muda o binário de pico para uma velocidade muito baixa.
5. é mesmo possível a velocidade zero (100% de deslizamento) para o maior torque a ocorrer nesta classe de projeto.
6. deslizamento de Carga Completa (normalmente é de 7 a 11 por cento, mas pode ir até 17 por cento ou mais) nesta classe de design é bastante alta por causa da alta resistência do rotor sempre.

Classe E Design

1. Binário De Arranque Muito Baixo.
2. Corrente Inicial Normal.
3. Low Slip.
4. Compensator or resistance starter are used to control starting current.

classe F Design

1. baixo binário de arranque, 1,25 vezes do binário de plena carga quando é aplicada a tensão máxima.
2. Corrente Inicial Baixa.
3. Deslizamento Normal.