¿Qué es un motor de inducción de jaula de ardilla y su funcionamiento?

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Una máquina que convierte energía eléctrica en energía mecánica se llama motor eléctrico. Estos son de diseño simple, fáciles de usar, de bajo costo, alta eficiencia, bajo mantenimiento y confiables. Los motores de inducción trifásicos son uno de los tipos y diferentes de otros tipos de motor electrico . La principal diferencia es que no hay conexión eléctrica desde el devanado del rotor a ninguna fuente de suministro. La corriente y el voltaje requeridos en el circuito del rotor son proporcionados por inducción del devanado del estator. Esta es la razón para llamar es como motor de inducción. Este artículo describe el motor de inducción de jaula de ardilla, que es uno de los tipos de motor de inducción trifásico.

¿Qué es el motor de inducción de jaula de ardilla?

Definición: El motor de jaula de ardilla es uno de los tipos de motores de inducción. Para generar movimiento, endurece el electromagnetismo. Como el eje de salida está conectado al componente interno del rotor que parece una jaula. De ahí que se le llame jaula de ardilla. Las tapas de dos extremos, es decir, de forma circular, están unidas por barras de rotor. Estos se actúan en función de la EMF, es decir, generada por el estator. Este EMF también se genera en una carcasa exterior que está hecha de láminas de metal laminado y bobinado de alambre. Las dos partes principales de cualquier tipo de motor de inducción son el estator y el rotor. La jaula de ardilla es un método simple para tirar de un efecto de inducción electromagnética. Una jaula de ardilla de 4 polos Motor de inducción se muestra a continuación.




Motor de inducción de jaula de ardilla

Motor de inducción de jaula de ardilla

Principio de funcionamiento del motor de inducción de jaula de ardilla

El funcionamiento del motor de inducción de ardilla se basa en el principio del electromagnetismo. Cuando el devanado del estator se alimenta con una CA trifásica, produce un campo magnético giratorio (RMF) que tiene una velocidad llamada velocidad síncrona. Esta RMF provoca tensión inducida en las barras del rotor. Así que eso cortocircuito la corriente fluye a través de eso. Debido a estas corrientes de rotor, se genera un campo magnético propio que interactúa con el campo del estator. Ahora, según el principio, el campo del rotor comienza a oponerse a su causa. cuando el RMF captura el momento del rotor, la corriente del rotor cae a cero. Entonces no habría un momento relativo entre el rotor y el RMF.



Por tanto, el rotor experimenta la fuerza tangencial cero y se reduce por un momento. Después de esta reducción en el momento del rotor, la corriente del rotor es inducida nuevamente por la reconstrucción del movimiento relativo entre el RMF y el rotor. Por lo tanto, la fuerza tangencial del rotor para la rotación se restablece y comienza siguiendo el RMF. En este caso, el rotor mantiene una velocidad constante, que es menor que la velocidad de RMF y la velocidad síncrona. Aquí, la diferencia entre la velocidad de RMF y el rotor se mide en forma de deslizamiento. La frecuencia final del rotor se puede obtener mediante la multiplicación de la frecuencia de deslizamiento y de suministro.

Construcción del motor de inducción de jaula de ardilla

Las piezas necesarias para la construcción del motor de inducción de jaula de ardilla son el estator, el rotor, el ventilador y los cojinetes. El estator consta de un devanado trifásico de 120 grados de separación mecánica y eléctrica con carcasa y núcleo de metal. Con el fin de proporcionar el camino de baja renuencia al flujo generado por la corriente alterna, el devanado se monta en el núcleo de hierro laminado.

Partes del motor

Partes del motor

El rotor convierte la energía eléctrica dada en salida mecánica. El eje, un núcleo, barras de cobre en cortocircuito son las partes del rotor. Para evitar la histéresis y las corrientes parásitas que provocan pérdidas de potencia, el rotor está laminado. Y para evitar el cogging, los conductores están sesgados, lo que también ayuda a dar una buena relación de transformación.


Construcción del motor

Construcción del motor

Un ventilador colocado en la parte posterior del rotor para el intercambio de calor ayuda a mantener la temperatura del motor por debajo de un límite. Para una rotación suave, se proporcionan cojinetes en el motor.

Diferencia entre el motor de inducción de jaula de ardilla y los motores de inducción de anillo deslizante.

Motor de inducción de jaula de ardilla

Motor de inducción de anillo deslizante

La construcción de inducción de jaula de ardilla simple y resistente.Construcción de motores de inducción de anillo deslizante necesita anillos colectores, escobillas, dispositivo de cortocircuito, etc.
Este tipo de motor tiene menos voladizo y mejor factor de espacio en las ranuras.Estos motores tienen el mayor voladizo y escaso factor de espacio en las ranuras.
El costo y el mantenimiento son menores.El costo es mayor.
Mayor eficiencia (en el caso de máquinas, no diseñadas para un par de arranque alto)Baja eficiencia y más pérdidas de cobre.
Pequeñas pérdidas de cobre y mejor factor de potencia.Pobre Factor de potencia y se puede mejorar al principio.
El factor de enfriamiento es mejor debido a sus anillos extremos desnudos y la disponibilidad de más espacio para los ventiladores de rotor.El factor de enfriamiento no es del todo eficiente.
Estos motores tienen una mejor regulación de velocidad, arranque simple y bajo par de arranque con alta corriente de arranque.Regulación deficiente de la velocidad cuando se opera con resistencias externas en el rotor circuito. El motor necesita anillos colectores, engranajes de escobillas, dispositivo de cortocircuito y resistencias de arranque, etc. Posibilidad de incrementar el par de arranque debido a resistencias externas en el circuito del rotor.
El factor de potencia es pobre al comenzarEl factor de potencia se puede mejorar.
No hay posibilidad de control de velocidad.El control de velocidad es posible mediante la inserción de resistencias externas en el circuito del rotor.
A prueba de explosiones contra la protección.A prueba de explosiones contra la protección.

Clasificación del motor de inducción de jaula de ardilla

Para cumplir con los requisitos de la industria, motores de inducción de jaula de ardilla trifásicos en un rango de hasta 150KW en varias frecuencias, voltajes y velocidades estándar. Según sus características eléctricas, de estos motores se dividen en 6 tipos como se comenta a continuación,

Diseño de clase A

Estos tipos de motores tienen baja resistencia, reactancia, deslizamiento y mayor eficiencia a plena carga. La principal desventaja es la alta corriente de arranque, que es de 5 a 8 veces la corriente a plena carga a la tensión nominal. Estos motores se utilizan ampliamente en clasificaciones pequeñas para máquinas herramienta, bombas centrífugas, ventiladores, sopladores, etc.

Diseño Clase B

Estos motores tienen alta reactancia y operan en un rango de 5-150KW. Estos motores pueden ser reemplazados por motores clase A para nuevas instalaciones por sus características que son similares a los motores clase A y tienen la misma corriente de arranque. (alrededor de 5 veces la corriente a plena carga a voltaje nominal).

Diseño Clase C

Estos motores se conocen como motores de doble jaula que tienen un par de arranque alto con una corriente de arranque baja. Las aplicaciones de los motores de clase C son, accionar compresores de aire, transportadores, bombas recíprocas, trituradoras, mezcladores, grandes máquinas de refrigeración, etc.

Diseño Clase D

Estos motores son motores de jaula de ardilla de alta resistencia. Por tanto, dan un par de arranque alto con una corriente de arranque baja. Estos motores tienen una baja eficiencia operativa y se limitan a impulsar cargas intermitentes involucradas en altas tareas de aceleración y cargas de alto impacto como punzonadoras, cizallas, excavadoras, polipastos pequeños, etc.

Diseño Clase E

Estos motores funcionan con un par de arranque bajo, una corriente de arranque normal y también un deslizamiento bajo a carga nominal.

Diseño Clase F

Estos motores funcionan con un par de arranque bajo, una corriente de arranque baja y un deslizamiento normal.

Ventajas

Las ventajas de un motor de inducción de jaula de ardilla incluyen las siguientes.

  • Construcción simple y resistente.
  • El bajo costo inicial y de mantenimiento.
  • Mantiene una velocidad constante.
  • La capacidad de sobrecarga es alta.
  • Disposición inicial simple.
  • Factor de potencia elevado.
  • Baja pérdida de cobre del rotor.
  • Alta eficiencia.

Desventajas

Las desventajas de un motor de inducción de jaula de ardilla incluyen las siguientes.

  • Motor
  • Corriente de arranque alta
  • Muy sensible a las fluctuaciones en la tensión de alimentación.
  • Factor de potencia bajo con cargas ligeras.
  • El control de velocidad es muy difícil
  • Par de arranque muy pobre debido a su baja resistencia del rotor.

Aplicaciones

Las aplicaciones del motor de inducción de jaula de ardilla incluyen las siguientes.

  • Adecuado para accionamientos industriales de pequeña potencia donde no se requiere control de velocidad, como para maquinaria de impresión, molinos harineros y otros accionamientos de eje de pequeña potencia.
  • Bombas centrífugas , ventiladores, sopladores, etc.
  • En la conducción de compresores de aire, transportadores, bombas recíprocas, trituradoras, mezcladores, grandes máquinas frigoríficas, etc.
  • Punzonadoras, cizallas, excavadoras, pequeños polipastos, etc.

Preguntas frecuentes

1) ¿Por qué se llama motor de inducción de jaula de ardilla?

Como tiene un rotor que tiene forma de jaula de ardilla, se llama motor de inducción de jaula de ardilla.

2) ¿Cuál es la diferencia entre un motor de jaula de ardilla y un motor de inducción?

La diferencia entre el motor de inducción de jaula de ardilla y el motor de inducción es el tipo de rotor utilizado para la construcción.

3) ¿Cuál es el propósito del motor de inducción de jaula de ardilla?

Se utiliza para aumentar el par de arranque del motor y reducir el tiempo de aceleración.

4) ¿Un motor de jaula de ardilla es CA o CC?

Es un motor de inducción de jaula de ardilla de CA

5) ¿Por qué los motores utilizan laminaciones?

Para reducir las corrientes parásitas, los motores utilizan laminaciones.

Por lo tanto, todo esto se trata de la jaula de ardilla. Motor de inducción - definición, funcionamiento, principio de funcionamiento, construcción, diferencias entre motores de inducción de jaula de ardilla y anillos colectores, clasificación, ventajas, desventajas y aplicaciones. Aquí tiene una pregunta para usted: '¿Cómo funcionan los motores de inducción de anillo deslizante?'