No vasto cenário da automação industrial e dos sistemas de energia, os motores de indução servem como espinha dorsal da potência mecânica.motores de indução de jaula de esquilo e rotor de ferida (anel de deslizamento) se distinguem pelas suas estruturas distintas e características de desempenhoEste artigo fornece uma análise aprofundada destes dois tipos de motores para orientar a selecção óptima para diferentes aplicações.
Tipos de motores e estruturas de rotores: as diferenças fundamentais
Motores de indução de gaiola de esquilo: o epítome da simplicidade e eficiência
O motor de gaiola de esquilo possui um rotor semelhante ao seu homônimo, um núcleo de ferro laminado cilíndrico com barras de alumínio ou cobre distribuídas uniformemente.Estas barras são permanentemente curto-circuito por anéis finais, formando um circuito fechado sem escovas, anéis de deslizamento ou conexões externas.
As principais características do projeto incluem:
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Barras inclinadas:Evitar o bloqueio magnético entre os dentes do estator e do rotor
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Redução do ruído:Minimiza o zumbido magnético e os harmônicos do slot
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Torque de arranque melhorado:Assegura uma saída de binário suave durante o arranque
Motores de indução do rotor de ferida: flexíveis e controláveis
Os motores de rotor de ferida usam um enrolamento de três fases semelhante ao estator.As escovas de carbono mantêm contato constante com estes anéis, permitindo a ligação de resistência externa ao circuito do rotor.
Características de desempenho e diferenças operacionais
Performance de arranque: Torque versus corrente
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Torque de arranque:Caixa de esquilo (1.5-2x carga total) versus rotor de ferida (2-2.5x)
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corrente de arranque:Caixa de esquilo (5-7x carga total) versus rotor de ferida (2.5-3.5x)
Capacidades de controlo de velocidade
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Caixa de esquilo:Opções limitadas que exigem dispositivos externos como VFDs
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Rotor da ferida:Controle suave da velocidade (50-100% da velocidade síncrona) através de resistência externa
Considerações relativas à eficiência e ao fator de potência
Comparação de eficiência
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Caixa de esquilo:Eficiência de 90-95% devido a perdas mínimas do rotor
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Rotor da ferida:85-90% de eficiência afectada pelo atrito da escova e pelas perdas de cobre
Análise do fator de potência
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Caixa de esquilo:0.8-0.9 a carga máxima
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Rotor da ferida:0.6-0.8 devido à reatância adicional
Detalhes estruturais e especificações técnicas
Construção de rotores
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Caixa de esquilo:Barras de alumínio/cobre com núcleo de ferro laminado
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Rotor da ferida:Arremelhos de cobre isolados com anel de deslizamento
Considerações relativas ao espaço aéreo
A lacuna de ar entre o estator e o rotor afeta a corrente de excitação, o fator de potência, a capacidade de sobrecarga e o resfriamento.
Métodos de arranque e sistemas de controlo
Motor da gaiola do esquilo a arrancar
- Direct-on-line (DOL) para pequenos motores
- Star-delta de arranque para motores médios
- Autotransformador de arranque para motores grandes
Controle do motor do rotor da ferida
A resistência de arranque do rotor fornece alto binário de arranque com corrente limitada, reduzindo gradualmente a resistência à medida que o motor acelera.
Cenários de aplicação
Aplicações de gaiolas de esquilos
- Fusões e sopradores
- Bombas centrífugas
- Compressores
- Sistemas de transporte
Aplicações do rotor de ferida
- Máquinas de lavar ou de limpar
- Elevadores
- Moinhos de esferas
- Bombas/ventiladores de grande dimensão que requerem arranques suaves
Requisitos de manutenção
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Caixa de esquilo:Minimo (lubrificação dos rolamentos, verificações de vibração)
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Rotor da ferida:Frequentes (substituição de escovas, manutenção de anéis de deslizamento)
Orientações de selecção
Os motores de gaiolas de esquilo se destacam em aplicações de velocidade constante, onde a simplicidade e a fiabilidade são primordiais.controlo preciso da velocidade, ou capacidades de arranque suave, apesar dos custos iniciais e dos requisitos de manutenção mais elevados.
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