O que é um motor de repulsão: construção e seu funcionamento

O que é um motor de repulsão: construção e seu funcionamento
Motor de Repulsão

PARA motor é um dispositivo elétrico que converte a entrada elétrica em saída mecânica, onde a entrada elétrica pode estar na forma de corrente ou tensão e a saída mecânica pode estar na forma de torque ou força. Motor consistem em duas partes principais, nomeadamente estator e rotor, onde o estator é uma parte estacionária do motor e o rotor é uma parte rotativa do motor. Um motor que funciona com base no princípio de repulsão é conhecido como motor de repulsão, onde a repulsão ocorre entre dois campos magnéticos de um estator ou rotor. O motor de repulsão é um Fase única motor.



O que é motor de repulsão?

Definição: Um motor de repulsão é um motor elétrico monofásico que opera fornecendo entrada CA (corrente alternada). A principal aplicação do motor de repulsão é trens elétricos. Ele começa como um motor de repulsão e funciona como um motor de indução, onde o torque de partida deve ser alto para o motor de repulsão e muito boas características de funcionamento para o motor de indução.


Construção do motor de repulsão

É um motor CA monofásico, que consiste em um núcleo de pólo que é o pólo norte e o pólo sul de um ímã. A construção deste motor é semelhante ao motor de indução de fase dividida e Motor da série DC. O rotor e o estator são os dois principais componentes dos motores acoplados indutivamente. O enrolamento de campo (ou um enrolamento do tipo distribuído ou o estator) é semelhante ao enrolamento principal do motor de indução de fase dividida. Conseqüentemente, o fluxo é uniformemente distribuído e a folga entre o estator e o rotor é diminuída e a relutância também é diminuída, o que por sua vez melhora o fator de potência.





O rotor ou armadura é semelhante ao motor da série DC, que é fornecido com um enrolamento do tipo tambor conectado ao comutador, onde o comutador é por sua vez conectado a escovas de carvão que estão em curto-circuito. Um mecanismo porta-escovas fornece virabrequim variável para mudar a direção ou alinhamento das escovas ao longo do eixo. Portanto, o torque produzido durante este processo ajuda a controlar a velocidade. A energia no motor de repulsão é transferida através do transformador ação ou pela ação de indução (onde a fem é transferida entre o estator para o rotor).

Cópia de construção de motor de indução

construção-de-repulsão-motor-cópia



Princípio de trabalho

O motor de repulsão funciona no princípio da repulsão, onde dois pólos de um ímã se repelem. O princípio de funcionamento do motor de repulsão pode ser explicado a partir de 3 casos de α, dependendo da posição do ímã como segue.

Caso (i) : Quando α = 900


Suponha que as escovas 'C e D' estejam alinhadas verticalmente a 90 graus e o rotor alinhado horizontalmente ao longo do eixo d (eixo do campo), que é a direção do fluxo atual. Do princípio de Lei de Lenz, sabemos que a fem induzida depende principalmente do fluxo do estator e da direção da corrente (que é baseada no alinhamento das escovas). Portanto, a fem líquida da escova de 'C para D' é '0' conforme mostrado no diagrama, que é representado como 'x' e '.' Não há fluxo de corrente no rotor, então Ir = 0. Quando não a corrente passa no rotor, então atua como um transformador de circuito aberto. Portanto, a corrente do estator é menor. A direção do campo magnético é ao longo da direção do eixo da escova, onde o estator e o eixo do campo do rotor são deslocados de fase de 180 graus, o torque gerado é '0' e a indução mútua induzida no motor é '0'.

Posição de 90 graus

Posição de 90 graus

Casas (ii) : Quando α = 00

Agora, as escovas 'C e D' estão orientadas ao longo do eixo d e estão em curto-circuito. Portanto, a fem líquida induzida no motor é muito alta, o que gera o fluxo entre os enrolamentos. O fem líquido pode ser representado como 'x' e '.', Conforme mostrado na figura. É semelhante a um transformador em curto-circuito. Onde a corrente do estator e a indução mútua são máximas, o que significa Ir = Is = máximo. Pela figura, podemos observar que os campos do estator e do rotor estão 180 graus opostos em fase, o que significa que o torque gerado irá se opor, de forma que o rotor não poderá girar.

α = 0 Ângulo

α = ângulo 0

Caso (iii): Quando α = 450

Quando as escovas 'C e D' estão inclinadas em algum ângulo (45 graus) e as escovas estão em curto. Vamos assumir que o rotor (eixo da escova) é fixo e o estator é girado. O enrolamento do estator é representado como 'Ns' número de voltas efetivas e a passagem de corrente é 'Is', o campo produzido pelo estator está na direção 'Is Ns' que é o estator MMF como mostrado na figura. O MMF (força magnetomotriz) é resolvido em dois componentes (MMF1 e MMF2), onde MMF1 está junto com a direção da escova (Is Nf) e MMF2 é perpendicular à direção da escova (Is Nt) que é a direção do transformador, e 'α 'é o ângulo entre' Is Nt 'e' Is Nf '. Portanto, o fluxo produzido por este campo em dois componentes é ‘Is Nf’ e ‘Is Nt’. A fem induzida no rotor produz fluxo ao longo do eixo q.

Posição de Ângulo Inclinado

posição do ângulo inclinado

O campo produzido pelo rotor ao longo do eixo da escova é matematicamente representado como segue

Is Nt = Is Ns cos α ……… .. 1

Nt = Ns Cos α ………… 2

Nf = Ns Sin α ………… 3

Uma vez que o eixo magnético 'T' e o eixo da escova coincidem com o rotor MMF, que está ao longo do eixo da escova é igual ao fluxo gerado pelo estator.

Torque-Derivation

derivação de torque

A equação do torque é dada como

Ґ α (MMF do eixo d do estator) * (MMF do eixo q do rotor) ……… .4

Ґ α (Is Ns Sin α) (Is Ns cos α) ……… ..5

Ґ α I 2s N 2s Sin α cos α [sabemos que Sin2 α = 2 Sin α cos α] ……… .6

Ґ α ½ (I 2s N 2s Sin2 α) …… .7

Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α [Quando α = 0 Torque = 0 ………. 0,8

K = valor constante α = π / 4 Torque = máximo

Representação gráfica

Praticamente, este é um problema que pode ser mostrado em um formato gráfico, onde o eixo x é representado como ‘α’ e o eixo y é representado como ‘atual’.

Representação gráfica

representação gráfica

  • A partir do gráfico, podemos observar que a corrente é diretamente proporcional a α
  • O valor atual é 0 quando α = 900 que é semelhante ao transformador de circuito aberto
  • A corrente é máxima quando α = 00 que é semelhante ao transformador de curto-circuito mostrado no gráfico.
  • Onde Is é a corrente do estator.
  • A equação de torque pode ser dada como Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α.
  • Na prática, observa-se que o torque é máximo se α estiver entre 150 - 300.

Classificação do motor de repulsão

Existem três tipos de motor de repulsão,

Tipo Compensado

Consiste num enrolamento adicional nomeadamente enrolamento de compensação e um par adicional de escovas é colocado entre as escovas (em curto-circuito). O enrolamento de compensação e um par de escovas são conectados em série para melhorar os fatores de potência e velocidade. Um motor do tipo compensado é usado onde houver necessidade de alta potência na mesma velocidade.

Motor de Repulsão do Tipo Compensado

motor de repulsão do tipo compensado

Tipo de indução de início de repulsão

Começa com a repulsão das bobinas e segue o princípio da indução, onde a velocidade é mantida constante. Possui um único estator e rotor semelhante à armadura DC e um comutador onde um mecanismo centrífugo curto-circuita as barras do comutador e tem torque maior (6 vezes) do que a corrente na carga. A operação de repulsão pode ser entendida a partir do gráfico que é, quando a frequência de velocidade síncrona aumenta, a porcentagem de carga de torque total começa a diminuir, onde em um ponto os pólos magnéticos experimentam uma força repulsiva e mudam para o modo de indução. Aqui podemos observar a carga que é inversamente proporcional à velocidade.

Repulsion-Start-Induction-Motor-Graph

repulsão-partida-indução-motor-gráfico

Funciona no princípio de repulsão e indução, que consiste em um enrolamento de estator, 2 enrolamentos de rotores (sendo um em gaiola e outro enrolamento CC). Esses enrolamentos estão em curto com o comutador e duas escovas. Opera em uma condição onde a carga pode ser ajustável e cujo torque inicial é 2,5-3.

Tipo Repulsão

tipo repulsão

Vantagens

As vantagens são

  • O alto valor do torque inicial
  • A velocidade não é limitada
  • Ajustando o valor de 'α', podemos ajustar o torque, onde podemos aumentar a velocidade com base no ajuste de torque.
  • Ajustando as escovas de posição, podemos controlar o torque e a velocidade facilmente.

Desvantagens

As desvantagens são

  • A velocidade varia de acordo com a variação da carga
  • O fator de potência é menor, exceto para altas velocidades
  • O custo é alto
  • Alta manutenção.

Formulários

Os aplicativos são

  • Eles são usados ​​onde há uma necessidade de torque inicial com equipamentos de alta velocidade
  • Bobinadeiras: Onde podemos ajustar a velocidade de maneira flexível e fácil e a direção também pode ser alterada, invertendo a direção do eixo da escova.
  • Brinquedos
  • Elevadores etc.

FAQs

1). Qual é o ângulo que o motor de repulsão experimenta repulsão?

Em um ângulo de 45 graus, ele experimenta repulsão.

2). O motor de repulsão é baseado em qual princípio?

É baseado no princípio de repulsão

3). Quais são os dois componentes principais do motor de repulsão?

O estator e o rotor são os dois componentes principais do motor.

4). Como o torque pode ser controlado no motor de repulsão?

O torque pode ser controlado ajustando as escovas primárias do motor

5). Classificação do motor de repulsão

Eles são classificados em 3 tipos

  • Tipo de repulsão
  • Motor de indução de início de repulsão
  • Tipo compensado

Portanto, este é um visão geral do motor de repulsão que funciona no princípio da repulsão. Possui dois componentes importantes, nomeadamente estator e rotor. O princípio de funcionamento do motor pode ser entendido em três casos de ângulos (0, 90,45 graus) que são baseados na posição das escovas e nos campos gerados. O motor experimenta um efeito repulsivo apenas a 45 graus. Esses motores são usados ​​onde o torque de partida é altamente necessário. A principal vantagem é que o torque pode ser controlado pelo ajuste das escovas.