Estruturalmente, os motores de indução são categorizados principalmente em dois tipos:
Construção simples com rotor feito de barras condutoras de alumínio ou cobre formando um circuito fechado, lembrando uma “gaiola de esquilo”.
Baixos custos de manutenção, amplamente utilizados em ventiladores, bombas e outras aplicações de partida com carga leve.
Os enrolamentos do rotor são conectados a resistores externos através de anéis coletores, permitindo características de partida ajustáveis.
Adequado para equipamentos de partida de carga pesada, como guindastes e britadores.
A velocidade de um motor de indução é sempre ligeiramente inferior à velocidade síncrona, uma diferença conhecida como escorregamento (normalmente em torno de 3%). Suas características incluem:
• Sensibilidade de Carga: O escorregamento é mínimo em vazio (próximo à velocidade síncrona) e aumenta linearmente com a carga.
• Condições Extremas: Quando a carga excede o torque máximo (torque de ruptura), o motor apresenta:
✓ Queda rápida de velocidade
✓ Surto na corrente do estator (até 5-7 vezes a corrente nominal)
✓ Aumento excessivo da temperatura do enrolamento (risco de falha de isolamento)
• Alta corrente de partida: A corrente de partida direta pode atingir 4-7 vezes a corrente nominal.
→ Design de gaiola única: Corrente de partida mais alta
→ Design de barra profunda/gaiola dupla: Reduz a corrente de partida em 20-30% através do efeito de pele.
• Soluções Clássicas:
✓ Partida Estrela-Triângulo: Reduz a corrente para 1/3 da partida com tensão total, mas o torque também cai 67%.
✓ Aplicações: Bombas centrífugas, compressores de ar e outros dispositivos de partida para cargas leves.
• Resistência ajustável do rotor: Obtido através de resistores externos:
✓ Limita a corrente de partida a 2-3 vezes a corrente nominal.
✓ Aumenta o torque de partida para 200-250% do valor nominal.
• Aplicações Típicas:
✓ Equipamentos de carga pesada como moinhos de bolas e talhas.
✓ Cenários industriais que exigem partidas/paradas frequentes.
1. Popularização de Unidade de frequência variável (VFD) Tecnologia
Permite partida suave via controle VVVF, eliminando surtos de corrente de partida em motores de gaiola de esquilo.
Melhora a eficiência operacional em 5-15% em comparação com motores de rotor enrolado com controle de velocidade baseado em resistor.
2. Evolução do Mercado
A participação de mercado dos motores de rotor bobinado diminuiu de 40% na década de 1980 para menos de 15% hoje.
Os motores de gaiola de esquilo equipados com VFD dominam (mais de 70% do mercado de motores industriais).
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Tipo de motor |
Aplicações ideais |
Análise Tecnoeconômica |
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Gaiola de esquilo padrão |
Operação contínua, partida com carga leve |
Baixo custo de aquisição, eficiência do IE3 |
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Rotor Ferido |
Partidas com carga pesada, controle de velocidade |
Alta manutenção, sendo descontinuado |
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Gaiola de esquilo VFD |
Controle preciso de velocidade, modernizações com economia de energia |
Eficiência geral ideal |
Motores de indução permanecem centrais para aplicações industriais devido à sua estrutura simples e alta confiabilidade. Com os avanços na eletrônica de potência, os motores de gaiola de esquilo foram revitalizados por meio da integração do VFD, enquanto os motores de rotor enrolado estão gradualmente desaparecendo. Olhando para o futuro, a adoção dos padrões de eficiência ultra-premium IE5 conduzirá os motores de indução a uma maior densidade de potência e funcionalidades mais inteligentes.
