Jaula de ardilla y rotor de fase: ¿cuál es la diferencia?

Como sabe, los motores de inducción tienen un devanado trifásico (tres devanados separados) del estator, que puede formar un número diferente de pares de polos magnéticos dependiendo de su diseño, lo que a su vez afecta la velocidad nominal del motor a la frecuencia nominal del voltaje trifásico de suministro. Al mismo tiempo, los rotores de este tipo de motor pueden diferir, y para los motores asíncronos están en cortocircuito o en fase. Lo que distingue un rotor de jaula de ardilla de un rotor de fase: esto se discutirá en este artículo.

Rotor de jaula de ardilla

Las ideas sobre el fenómeno de la inducción electromagnética nos dirán lo que sucederá con una bobina cerrada de un conductor colocado en un campo magnético giratorio, similar al campo magnético de un estator de un motor de inducción. Si coloca dicha bobina dentro del estator, cuando se suministre una corriente al devanado del estator, se inducirá EMF en la bobina y aparecerá una corriente, es decir, la imagen tomará la forma: lazo de corriente magnética. Luego, un par de fuerzas de amperios actuarán en dicha bobina (circuito cerrado), y la bobina comenzará a girar después del movimiento del flujo magnético.

Así es como funciona un motor asíncrono con un rotor de jaula de ardilla, solo que en lugar de un giro en su rotor hay varillas de cobre o aluminio, en corto circuito entre sí por anillos desde los extremos del núcleo del rotor. Un rotor con tales barras en cortocircuito se llama rotor de tipo jaula de ardilla o "jaula de ardilla" porque las barras ubicadas en el rotor se asemejan a una rueda de ardilla.

La corriente alterna que pasa a través de los devanados del estator, generando un campo magnético giratorio, induce una corriente en los circuitos cerrados de la "jaula de ardilla", y todo el rotor gira, porque en cada momento diferentes pares de barras del rotor tendrán diferentes corrientes inducidas: algunas barras son grandes corrientes, algunas más pequeñas, dependiendo de la posición de ciertas barras con relación al campo. Y los momentos nunca equilibrarán el rotor, razón por la cual rotará mientras la corriente alterna fluye a través de los devanados del estator.

Además, las varillas de la "jaula de ardilla" están ligeramente inclinadas con respecto al eje de rotación; no son paralelas al eje. La inclinación se realiza de modo que el momento de rotación se mantenga constante y no pulse, además, la inclinación de las barras permite reducir el efecto de armónicos más altos inducidos en las barras EMF. Si las barras no estuvieran inclinadas, el campo magnético en el rotor latiría.

Deslizamiento

Los motores asíncronos siempre se caracterizan por un deslizamiento s, que ocurre debido al hecho de que la frecuencia síncrona del campo magnético giratorio n1 del estator es mayor que la velocidad de rotación real del rotor n2.

El deslizamiento se produce porque la fem inducida en las varillas puede tener lugar solo cuando las varillas se mueven en relación con el campo magnético, es decir, el rotor siempre se ve forzado al menos ligeramente, pero se queda atrás del campo magnético del estator en velocidad. La cantidad de deslizamiento es s = (n1-n2) / n1.

Si el rotor girara con la frecuencia síncrona del campo magnético del estator, entonces no se induciría corriente en las varillas del rotor, y el rotor simplemente no rotaría. Por lo tanto, el rotor en un motor de inducción nunca alcanza la frecuencia de rotación síncrona del campo magnético del estator, y siempre al menos ligeramente (incluso si la carga en el eje es críticamente pequeña), pero se queda atrás de la frecuencia de rotación de la frecuencia síncrona.

El deslizamiento s se mide en porcentaje, y al ralentí casi se acerca a 0, cuando el momento de contrarrestar desde el lado del rotor está casi ausente. En caso de cortocircuito (el rotor está bloqueado), el deslizamiento es 1.

En general, el deslizamiento de los motores de inducción de jaula de ardilla depende de la carga y se mide en porcentaje. El deslizamiento nominal es el deslizamiento a una carga mecánica nominal en el eje en condiciones donde la tensión de alimentación corresponde a la clasificación del motor.

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Rotor de fase

Los motores de inducción de rotor de fase, a diferencia de los motores de inducción de jaula de ardilla, tienen un devanado trifásico completo en el rotor. Al igual que un devanado trifásico se coloca en un estator, un devanado trifásico se coloca en las ranuras de un rotor de fase.

Los terminales del devanado del rotor de fase están conectados a anillos colectores montados en el eje y aislados entre sí y del eje. El devanado del rotor de fase consta de tres partes, cada una para su propia fase, que a menudo se conectan según el esquema "estrella".

Un reóstato de ajuste está conectado al devanado del rotor a través de anillos de contacto y cepillos. Las grúas y los ascensores, por ejemplo, se lanzan bajo carga, y aquí es necesario desarrollar un momento de trabajo significativo. A pesar de la complejidad del diseño, los motores asíncronos con un rotor de fase tienen mejores capacidades de ajuste con respecto al momento de trabajo en el eje que los motores asíncronos con un rotor de jaula de ardilla, que requieren convertidor de frecuencia industrial.

El devanado del estator de un motor asíncrono con un rotor de fase se lleva a cabo de la misma manera que en los estatores de motores asíncronos con un rotor de jaula de ardilla, y de una manera similar crea, dependiendo del número de bobinas (tres, seis, nueve o más bobinas), dos, etc. polos Las bobinas del estator se desplazan entre sí en 120, 60, 40, etc. grados. Al mismo tiempo, se hacen tantos polos en el rotor de fase como en el estator.

Al ajustar la corriente en los devanados del rotor, se regulan el par operativo del motor y la cantidad de deslizamiento. Cuando el reóstato de ajuste se retira por completo, para reducir el desgaste de los cepillos y los anillos, se cortocircuitan utilizando un dispositivo especial para levantar los cepillos.

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