Por que um motor de indução de dupla gaiola tem um torque de partida elevado?

Um motor de indução de dupla gaiola (também conhecido como motor de indução de dupla gaiola de esquilo) possui um torque de partida mais elevado, principalmente devido ao seu design estrutural único. Este tipo de motor tem duas gaiolas rotoras independentes, cada uma com características de resistência e indutância diferentes, que otimizam o desempenho do motor em diferentes fases de operação. Aqui está uma explicação detalhada:

Estrutura de um Motor de Indução de Dupla Gaiola

O rotor de um motor de indução de dupla gaiola consiste em duas partes:

• Gaiola Externa (Gaiola de Partida): Geralmente feita de barras mais grossas e anéis de extremidade, tem menor resistência e maior indutância.

• Gaiola Interna (Gaiola de Funcionamento): Geralmente feita de barras mais finas e anéis de extremidade, tem maior resistência e menor indutância.

Fase de Partida

Baixa Resistência e Alta Indutância:

• Gaiola Externa: Na gaiola externa, as barras mais grossas resultam em menor resistência e maior indutância. Durante a partida, a corrente na gaiola externa é maior, produzindo um campo magnético mais forte e, assim, fornecendo um torque de partida mais elevado.

• Alta Indutância: Maior indutância significa que a corrente fica atrasada em relação à tensão, o que ajuda a formar um campo magnético rotativo mais forte durante a partida, aumentando, assim, o torque de partida.

• Efeito de Pele:

Na partida, a frequência de operação é baixa, e o efeito de pele é mínimo. O efeito de pele é a tendência da corrente alternada de se concentrar perto da superfície de um condutor. Como a frequência é baixa durante a partida, a característica de baixa resistência da gaiola externa é totalmente utilizada, fornecendo um torque de partida mais elevado.

Fase de Funcionamento

Alta Resistência e Baixa Indutância:

Gaiola Interna: A gaiola interna, com suas barras e anéis de extremidade mais finos, tem maior resistência e menor indutância. Durante a operação normal, a frequência é mais alta, e o efeito de pele é significativo, fazendo com que a corrente flua principalmente na gaiola interna.

Alta Resistência: Maior resistência ajuda a reduzir as perdas de cobre, melhorando a eficiência e o desempenho do motor durante a operação.

Transição Suave:

À medida que o motor transita da partida para o funcionamento, a corrente gradualmente se desloca da gaiola externa para a gaiola interna. Esta transição suave garante que o motor mantenha bom desempenho em diferentes fases de operação.

Vantagens Compreensivas

Torque de Partida Mais Elevado: Devido às características de baixa resistência e alta indutância da gaiola externa, um motor de indução de dupla gaiola pode produzir um torque de partida mais elevado, ajudando a superar a inércia da carga e a resistência de partida.

Alta Eficiência Durante a Operação: As características de alta resistência e baixa indutância da gaiola interna garantem que o motor opere de forma eficiente e estável durante a operação normal.

Alta Confiabilidade: A estrutura de dupla gaiola garante que o motor tenha bom desempenho tanto na partida quanto na operação, aumentando a confiabilidade geral e prolongando a vida útil do motor.

Resumo

Um motor de indução de dupla gaiola otimiza seu desempenho tanto na fase de partida quanto na de funcionamento através de dois rotores com características elétricas diferentes. A gaiola externa fornece um torque de partida mais elevado durante a partida, enquanto a gaiola interna melhora a eficiência e a estabilidade durante a operação normal. Este design torna os motores de indução de dupla gaiola altamente eficazes em muitas aplicações, especialmente onde é necessário um alto torque de partida.