Uma máquina que converte energia elétrica em energia mecânica é chamada de motor elétrico. Esses motores são de design simples, fáceis de usar, de baixo custo, alta eficiência, baixa manutenção e confiáveis. Os motores de indução trifásicos são um dos tipos e diferem de outros tipos de motores elétricos. A principal diferença é que não há conexão elétrica direta do enrolamento do rotor a qualquer fonte de alimentação. A corrente e a tensão necessárias no circuito do rotor são fornecidas pela indução a partir do enrolamento do estator. Essa é a razão pela qual são chamados de motores de indução. Este artigo descreve o motor de indução de gaiola de esquilo, que é um dos tipos de motor de indução trifásico.
O que é um motor de indução de gaiola de esquilo?
Definição: O motor de gaiola de esquilo é um dos tipos de motores de indução. Para gerar movimento, ele utiliza o eletromagnetismo. Como o eixo de saída está conectado ao rotor, seu componente interno tem formato de gaiola. Daí o nome "gaiola de esquilo". As duas tampas laterais, de formato circular, são unidas pelas barras do rotor. Elas são acionadas pela força eletromotriz (FEM) gerada pelo estator. Essa FEM também é gerada pela carcaça externa, que é feita de lâminas de metal e bobinas de fio. As duas partes principais de qualquer motor de indução são o estator e o rotor. A gaiola de esquilo é um método simples de aproveitar o efeito de indução eletromagnética. Um motor de indução de gaiola de esquilo de 4 polos é mostrado abaixo.
Princípio de funcionamento do motor de indução tipo gaiola de esquilo
O funcionamento do motor de indução de esquilo baseia-se no princípio do eletromagnetismo. Quando o enrolamento do estator é alimentado com uma corrente alternada trifásica, ele produz um campo magnético rotativo (CMR) com uma velocidade chamada velocidade síncrona. Esse CMR induz uma tensão nas barras do rotor, fazendo com que uma corrente flua através delas. Devido a essa corrente no rotor, um campo magnético próprio é gerado e interage com o campo do estator. Então, de acordo com o princípio, o campo do rotor começa a se opor à sua causa. Quando o CMR atinge o momento do rotor, a corrente no rotor cai para zero. Nesse caso, não haverá momento relativo entre o rotor e o CMR.
Portanto, o rotor experimenta uma força tangencial nula, que diminui momentaneamente. Após essa redução no momento do rotor, a corrente é induzida novamente pela restauração do movimento relativo entre o campo magnético rotativo (RMF) e o rotor. Assim, a força tangencial para a rotação do rotor é restaurada e ele passa a seguir o RMF. Nesse caso, o rotor mantém uma velocidade constante, que é menor que a velocidade do RMF e a velocidade síncrona. Aqui, a diferença entre a velocidade do RMF e a do rotor é medida na forma de escorregamento. A frequência final do rotor pode ser obtida pela multiplicação do escorregamento pela frequência de alimentação.
Construção do motor de indução tipo gaiola de esquilo
As peças necessárias para a construção de um motor de indução de gaiola de esquilo são o estator, o rotor, o ventilador e os rolamentos. O estator consiste em um enrolamento trifásico defasado em 120 graus, com carcaça e núcleo metálicos. Para proporcionar um caminho de baixa relutância para o fluxo gerado pela corrente alternada, o enrolamento é montado em um núcleo de ferro laminado.
O rotor converte a energia elétrica fornecida em energia mecânica. O eixo, o núcleo e as barras de cobre em curto-circuito são as partes do rotor. Para evitar histerese e correntes parasitas que levam à perda de energia, o rotor é laminado. E para evitar o efeito de cogging, os condutores são inclinados, o que também contribui para uma boa relação de transformação.
Um ventilador acoplado na parte traseira do rotor, para troca de calor, ajuda a manter a temperatura do motor dentro de um limite específico. Para uma rotação suave, o motor conta com rolamentos.
Diferença entre motores de indução de gaiola de esquilo e motores de indução de anéis deslizantes.
Vantagens
As vantagens de um motor de indução de gaiola de esquilo incluem o seguinte:
Construção simples e robusta.
O baixo custo inicial e de manutenção.
Mantém a velocidade constante.
A capacidade de sobrecarga é alta.
Configuração inicial simples.
Alto fator de potência.
Baixa perda de cobre no rotor.
Alta eficiência.
Desvantagens
As desvantagens de um motor de indução tipo gaiola de esquilo incluem o seguinte:
Motor
Corrente de partida elevada
Muito sensível a flutuações na tensão de alimentação.
Baixo fator de potência com cargas leves.
O controle de velocidade é muito difícil.
Torque de partida muito fraco devido à baixa resistência do rotor.
Data da publicação: 26/06/2024