Motor Síncrono vs Motor de Indução
Os motores de indução e os motores síncronos são motores CA usados para converter energia elétrica em energia mecânica.
Mais sobre Motores de Indução
Baseados nos princípios da indução eletromagnética, os primeiros motores de indução foram inventados por Nikola Tesla (em 1883) e Galileo Ferraris (em 1885), de forma independente. Devido à sua construção simples e uso robusto e baixos custos de construção e manutenção, os motores de indução foram a escolha em relação a muitos outros motores CA, para equipamentos e maquinários pesados.
A construção e montagem do motor de indução são simples. As duas partes principais do motor de indução são o estator e o rotor. O estator no motor de indução é uma série de pólos magnéticos concêntricos (geralmente eletroímãs), e o rotor é uma série de enrolamentos fechados, ou hastes de alumínio dispostas de maneira semelhante a uma gaiola de esquilo, daí o nome rotor de gaiola de esquilo. O eixo para entregar o torque produzido é através do eixo do rotor. O rotor é colocado dentro da cavidade cilíndrica do estator, mas não conectado eletricamente a nenhum circuito externo. Nenhum comutador ou escovas, ou outro mecanismo de conexão é usado para fornecer corrente ao rotor.
Como qualquer motor, ele usa forças magnéticas para girar o rotor. As conexões nas bobinas do estator são dispostas de forma que os pólos opostos sejam gerados exatamente no lado oposto das bobinas do estator. Na fase de arranque, são criados pólos magnéticos que se deslocam periodicamente ao longo do perímetro. Isso cria uma mudança no fluxo através dos enrolamentos do rotor e induz uma corrente. Essa corrente induzida gera um campo magnético nos enrolamentos do rotor, e a interação entre o campo do estator e o campo induzido aciona o motor.
Motores de indução são feitos para operar tanto em correntes monofásicas como polifásicas, esta última para máquinas pesadas que requerem um grande torque. A velocidade dos motores de indução pode ser controlada usando o número de pólos magnéticos no pólo do estator ou regulando a frequência da fonte de alimentação de entrada. O escorregamento, que é uma medida para determinar o torque do motor, dá uma indicação da eficiência do motor. Os enrolamentos do rotor em curto-circuito possuem pequena resistência, resultando em uma grande corrente induzida por pequeno escorregamento no rotor; portanto, produz um grande torque.
Nas condições de carga máxima possível, para motores pequenos, o escorregamento é de cerca de 4-6% e 1,5-2% para motores grandes, portanto, os motores de indução são considerados com regulagem de velocidade e são considerados motores de velocidade constante. No entanto, a velocidade de rotação do rotor é mais lenta do que a frequência da fonte de alimentação de entrada.
Mais sobre Motor Síncrono
Motor síncrono é o outro tipo principal de motor CA. O motor síncrono é projetado para operar sem qualquer diferença na taxa de rotação do eixo e na frequência da fonte de corrente CA; o período de rotação é um múltiplo inteiro dos ciclos AC.
Existem três tipos principais de motores síncronos; motores de ímã permanente, motores de histerese e motores de relutância. Ímãs permanentes feitos de neodímio-boro-ferro, samário-cob alto ou ferrite são usados como ímãs permanentes no rotor. Acionamentos de velocidade variável, onde o estator é alimentado por uma frequência variável, tensão variável é a principal aplicação dos motores de ímã permanente. Estes são usados em dispositivos que precisam de velocidade precisa e controle de posição.
Os motores de histerese possuem um rotor cilíndrico liso e sólido, que é fundido em aço cob alto magnético “duro” de alta coercividade. Este material possui um amplo laço de histerese, ou seja, uma vez magnetizado em uma determinada direção, necessita de um grande campo magnético reverso na direção oposta para reverter a magnetização. Como resultado, o motor de histerese tem um ângulo de atraso δ, que é independente da velocidade; desenvolve torque constante desde a partida até a velocidade síncrona. Portanto, é auto-inicializado e não precisa de um enrolamento de indução para iniciá-lo.
Motor de Indução vs Motor Síncrono
• Motores síncronos operam em velocidade síncrona (RPM=120f/p) enquanto motores de indução operam em velocidade inferior à síncrona (RPM=120f/p – escorregamento), e o escorregamento é quase zero em torque de carga zero e o escorregamento aumenta com o torque de carga.
• Os motores síncronos requerem corrente CC para criar o campo nos enrolamentos do rotor; motores de indução não são obrigados a fornecer nenhuma corrente ao rotor.
• Os motores síncronos requerem anéis coletores e escovas para conectar o rotor à fonte de alimentação. Motores de indução não requerem anéis coletores.
• Os motores síncronos requerem enrolamentos no rotor, enquanto os motores de indução são mais frequentemente construídos com barras de condução no rotor ou usam enrolamentos em curto-circuito para formar uma “gaiola de esquilo.”
