Ús i funció de l'anell corredor i la escoveta en el motor d'inducció

El anell de deslligament i la escoveta en el motor d'inducció s'utilitzen principalment en el motor d'inducció amb rotor bobinat, més que no pas en el motor d'inducció amb rotor jaula. En el motor d'inducció amb rotor bobinat, l'ús i la funció de l'anell de deslligament i la escoveta inclouen els següents aspectes:

Anell de deslligament

L'anell de deslligament és un anell metàl·lic fixat al eix del motor, normalment fet de cobre. El nombre d'anells de deslligament depèn del disseny del motor i generalment és el mateix que el nombre de fases en les bobines del rotor. Les funcions principals de l'anell de deslligament són les següents:

• Transferència de potència: L'anell de deslligament permet que un resistor extern o controlador faci una connexió elèctrica amb les bobines del rotor a través d'una connexió a un circuit extern, canviant així la resistència de les bobines del rotor.

• Rotació mecànica: L'anell de deslligament gira amb el rotor del motor per assegurar que es manté un bon contacte amb la escoveta mentre el rotor gira.

Escoveta elèctrica

Les escovetes són components de carbó o grafít metallitzat instal·lats en la carcassa del motor, que estan en contacte amb l'anell de deslligament i transmeten corrent. Les funcions principals de la escoveta són les següents:

• Connexió conductora: La escoveta manté el contacte amb l'anell de deslligament, formant una via conductora que permet al circuit extern establir una connexió elèctrica amb la bobina del rotor.

• Compensació de l'usura: Degut a la fricció entre la escoveta i l'anell de deslligament, la escoveta està dissenyada com a peça reemplaçable per compensar l'usura i assegurar un bon contacte durant un llarg període de temps.

El principi de funcionament del motor d'inducció amb rotor bobinat

La bobina del rotor del motor d'inducció amb rotor bobinat es pot connectar amb el circuit extern, a través de l'anell de deslligament i la escoveta, i es pot connectar a un resistor extern o a un dispositiu de regulació de velocitat. L'objecte d'això és principalment millorar el rendiment d'arrancada o aconseguir el control de velocitat:

•  Millor rendiment d'arrancada: Durant l'arrancada, els resistors externs connectats pels anells de deslligament i les escovetes poden augmentar la resistència de les bobines del rotor, augmentant així el moment d'arrancada i reduint la corrent d'arrancada. Un cop el motor s'accelera fins a una velocitat prou alta, la resistència externa es pot curt-circuitar o reduir gradualment per restaurar l'estat de funcionament normal del motor.

• Control de velocitat: Ajustant la resistència externa de la bobina del rotor, es pot canviar la velocitat de funcionament del motor. Aquest mètode s'anomena regulació de velocitat per resistència del rotor.

Avantatges

• Augment del moment d'arrancada: El moment d'arrancada es pot augmentar significativament augmentant la resistència del rotor.

• Reducció de la corrent d'arrancada: La corrent d'arrancada es pot controlar eficientment per reduir l'impacte en la xarxa.

• Capacitat de control de velocitat: Es pot aconseguir un cert grau de control de velocitat a través de la resistència externa.

Inconvenients

• Complexitat incrementada:En comparació amb el motor d'inducció amb rotor jaula, el motor d'inducció amb rotor bobinat té components addicionals com els anells de deslligament i les escovetes, fent que la estructura del motor sigui més complexa.

• Necessitat de manteniment: Els anells de deslligament i les escovetes necessiten ser revisats i reemplaçats regularment, augmentant els costos de manteniment.

• Pèrdua d'eficiència: Augmentar la resistència del rotor resultarà en una certa pèrdua d'eficiència.

Escenari d'aplicació

Els motors d'inducció amb rotor bobinat s'utilitzen habitualment en aplicacions on es requereixen grans moments d'arrancada o es necessita control de velocitat, com ara en aplicacions industrials com equips de gran potència, guins i trencaglòs.

Resum

L'anell de deslligament i la escoveta tenen un paper clau en connectar la bobina del rotor amb el circuit extern en el motor d'inducció amb rotor bobinat, a través del qual es pot optimitzar el rendiment d'arrancada del motor i aconseguir el control de velocitat.