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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA motores assíncronos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Motores elétricos Motor elétrico assíncrono, máquina elétrica assíncrona para conversão de energia elétrica em energia mecânica. O princípio de funcionamento de A. e. baseia-se na interação de um campo magnético rotativo que ocorre quando uma corrente alternada trifásica passa pelos enrolamentos do estator com uma corrente induzida pelo campo do estator nos enrolamentos do rotor, resultando em forças mecânicas que fazem com que o rotor gire na direção de rotação do campo magnético, desde que a velocidade do rotor n seja menor que a frequência de rotação do campo n1. Assim, o rotor gira de forma assíncrona em relação ao campo. Pela primeira vez, o fenômeno chamado magnetismo rotacional foi demonstrado pelo físico francês D. F. Arago (1824). Ele mostrou que um disco de cobre montado em um eixo vertical começa a girar se um ímã permanente for girado sobre ele. 55 anos depois, em 28 de junho de 1879, o cientista inglês W. Bailey obteve a rotação do campo magnético conectando alternadamente os enrolamentos de eletroímãs de 4 hastes a uma fonte de corrente contínua. Os trabalhos de M. Despres (França, 1880-1883), I. Thomson (EUA, 1887) e outros descrevem dispositivos baseados também nas propriedades de um campo magnético rotativo. No entanto, uma rigorosa exposição científica da essência desse fenômeno foi primeiro, quase simultânea e independente uma da outra, dada em 1888 pelo físico italiano G. Ferraris e pelo engenheiro e cientista croata N. Tesla. Bifásico A. e. foi inventado por N. Tesla em 1887 (patente inglesa No. 6481), ele fez um anúncio público desta invenção em 1888. Este tipo de A. e. não recebido principalmente devido ao fraco desempenho inicial. Em 1889, M. O. Dolivo-Dobrovolsky testou o primeiro A. E. trifásico do mundo, que ele projetou, no qual usou um rotor do tipo "roda de esquilo" (patente alemã nº 51083), e colocou o enrolamento do estator em ranhuras ao redor de toda a circunferência do estator. Em 1890, Dolivo-Dobrovolsky inventou um rotor de fase com anéis e dispositivos de partida (patentes inglesas nº 20425 e alemã nº 75361). Após 2 anos, ele também propôs um projeto de rotor chamado "gaiola de esquilo dupla", que, no entanto, começou a ser amplamente utilizado apenas a partir de 1898 graças ao trabalho do engenheiro francês P. Bouchereau, que introduziu o A. e. com um rotor como um motor com características especiais de partida. O design de A. e., sua potência e dimensões dependem da finalidade e das condições de trabalho. Por exemplo, motores refrigerados a ar e refrigerados a água (aplicações gerais); selado, cheio de óleo (para furadeiras elétricas) e à prova de explosão (para trabalhos em minas, áreas explosivas, etc.); à prova de poeira, respingos (para uso em condições marinhas e climas tropicais), etc. Alguns tipos de A. e. (por exemplo, step, para sistemas servo, circuitos de automação e telemecânica, com controle de velocidade de step, etc.) são desenvolvidos e produzidos completos com unidades de controle e equipamentos de inicialização, com redutores integrados. Trifásico A. e. em comparação com os monofásicos, eles têm melhores características de partida e operação. Os principais elementos estruturais de A. e .: o estator é uma parte fixa (Fig. 1 a) e o rotor é uma parte rotativa (Fig. 1 b, c). De acordo com o método de realização do enrolamento rotativo de A. e. são divididos em motores com anéis coletores e motores de gaiola de esquilo. O entreferro entre o estator e o rotor em A. e. é feito o menor possível (até 0,25 mm). A frequência de rotação do rotor A. e. depende da frequência de rotação do campo magnético do estator e é determinada pela frequência da corrente de alimentação e pelo número de pares de pólos do motor.
Ao iniciar A. e. com um rotor de gaiola de esquilo, ocorre uma corrente de partida, cuja força excede a força da corrente nominal em 4-7 vezes. Portanto, a conexão direta à rede é usada apenas para motores de até 200 kW. Mais poderoso A. e. com um rotor de gaiola de esquilo, eles são ligados primeiro com uma tensão reduzida para que a corrente de partida diminua em 3-4 vezes. Para o mesmo propósito, inicie A. e. através de um autotransformador conectado durante a partida em série com o enrolamento do estator. A intensidade da corrente de partida de motores com rotor de fase é limitada pela resistência de partida no circuito do rotor, que é gradualmente reduzida durante a partida do rotor. Após iniciar A. e. o enrolamento do rotor está em curto-circuito. Para reduzir as perdas por atrito e o desgaste das escovas, elas geralmente são levantadas por um dispositivo de levantamento das escovas, que primeiro causa um curto-circuito no enrolamento do rotor através dos anéis. A frequência de rotação de A. e. eles são regulados principalmente alterando o número de pares de pólos, a resistência incluída no circuito do rotor, alterando a frequência da corrente de alimentação, bem como várias máquinas em cascata. Sentido de rotação A. e. mudar alternando quaisquer duas fases do enrolamento do estator. Devido à simplicidade na produção e confiabilidade na operação, é amplamente utilizado em acionamento elétrico. As principais desvantagens de A. e. - faixa de controle de velocidade limitada e consumo significativo de energia reativa no modo de baixa carga. A criação de conversores de frequência de semicondutores estáticos ajustáveis expande significativamente o escopo de A. e. em acionamentos elétricos controlados automaticamente. Motor de indução de capacitor 1) um motor elétrico assíncrono alimentado por uma rede monofásica e com dois enrolamentos no estator, um dos quais é conectado diretamente à rede e o outro é conectado em série com um capacitor elétrico para formar um campo magnético rotativo. Os capacitores criam uma mudança de fase entre as correntes do enrolamento, cujos eixos são deslocados no espaço. O maior torque se desenvolve quando o deslocamento de fase das correntes é de 90°, e suas amplitudes são escolhidas de modo que o campo rotativo se torne circular. Ao iniciar K. a. e. ambos os capacitores estão ligados e, após sua aceleração, um dos capacitores é desligado; isso se deve ao fato de que muito menos capacitância é necessária na velocidade nominal do que na inicialização. K.a. em termos de características de partida e operação, está próximo de um motor assíncrono trifásico. É aplicado em acionamentos elétricos de baixa potência; em potências acima de 1 kW, raramente é usado devido ao custo e tamanho significativos dos capacitores. 2) Motor assíncrono trifásico conectado através de um capacitor a uma rede monofásica. A capacitância de trabalho de um capacitor para um motor trifásico é determinada pela fórmula Cр = 2800
Esquema (a) e diagrama vetorial (b) de um motor de indução de capacitor: U, UБ, ELA ÉC - Voltagem; EUA, IБ - correntes; A e B - enrolamentos do estator; B - chave centrífuga para desconectar C1 após a aceleração do motor; C1 e C2 - capacitores.
Esquema de inclusão em uma rede monofásica de um motor assíncrono trifásico com enrolamentos do estator conectados de acordo com o esquema "estrela" (a) ou "triângulo" (b): B1 Interruptor de direção de rotação (reverso), V2 - Interruptor de capacidade de partida; A PARTIR DEр - capacitor de trabalho; Cп - capacitor de partida; INFERNO - motor elétrico assíncrono. Publicação: library.espec.ru
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(µF) se os enrolamentos estiverem conectados em um padrão de estrela, ou Cр = 4800 
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