I. O motor de indução trifásico consiste em estator, rotor e outras peças.
(1) Estator - parte estacionária
1. Núcleo do estator
Finalidade: parte do circuito magnético do motor onde está localizado o enrolamento do estator.
Construção: o núcleo é geralmente feito de chapas estampadas de aço elétrico de 0,35–0,5 mm de espessura com isolamento superficial. Na circunferência interna existem ranhuras uniformemente espaçadas para a colocação do enrolamento do estator.
Os seguintes formatos de ranhura do estator são usados:
Os slots semifechados proporcionam maior eficiência e fator de potência, mas dificultam a instalação e o isolamento do enrolamento. Normalmente usado em pequenos motores de baixa tensão.
Slots semiabertos permitem a instalação de bobinas acabadas e são comumente usados em motores de baixa tensão de grande e médio porte. A bobina acabada é pré-isolada e depois colocada na ranhura.
As ranhuras abertas são projetadas para bobinas acabadas, são convenientes para isolamento e são usadas principalmente em motores de alta tensão.
2. Enrolamento do estator
Finalidade: a parte elétrica do motor que cria um campo magnético giratório quando é fornecida corrente alternada trifásica.
Design: três enrolamentos idênticos, dispostos simetricamente com um ângulo elétrico de 120°. Suas bobinas são colocadas nas ranhuras do estator de acordo com um determinado padrão.
Os principais tipos de isolamento do enrolamento do estator garantem uma separação confiável das partes condutoras e do núcleo, bem como das partes do próprio enrolamento:
(1) Isolamento da carcaça – entre todo o enrolamento do estator e o núcleo do estator.
(2) Isolamento fase-fase – entre enrolamentos de diferentes fases.
(3) Isolamento entre espiras - entre as espiras de cada enrolamento de fase.
Conexões na caixa de terminais do motor:
A caixa contém o bloco de terminais. Os seis terminais do enrolamento trifásico estão dispostos em duas filas. A linha superior da esquerda para a direita é designada 1 (U1), 2 (V1), 3 (W1), a linha inferior é 6 (W2), 4 (U2), 5 (V2). Os enrolamentos são conectados em estrela ou triângulo. Esta ordem deve ser seguida durante a fabricação e reparo.
3. Corpo
Finalidade: Protege o núcleo do estator e as tampas frontal e traseira que suportam o rotor, além de fornecer proteção e dissipação de calor.
Construção: o corpo geralmente é fundido em ferro fundido; As carcaças dos grandes motores assíncronos são soldadas em chapa de aço e os micromotores são fundidos em alumínio. Aletas são fornecidas na parte externa do motor fechado para aumentar a superfície de resfriamento. As tampas das extremidades protegidas possuem orifícios de ventilação que proporcionam convecção direta do ar entre a cavidade interna e o ambiente.
(2) Rotor - peça rotativa
1. Núcleo do rotor de um motor assíncrono trifásico
Finalidade: parte do circuito magnético do motor com ranhuras para enrolamento do rotor.
Construção: assim como o estator, é feito de chapas estampadas de aço elétrico com 0,5 mm de espessura. Os furos para o enrolamento estão espaçados uniformemente na circunferência externa. Para a fabricação do núcleo do rotor, normalmente são utilizados cortes internos das chapas do estator. Em motores pequenos, o núcleo é pressionado diretamente no eixo, e em motores médios e grandes, com diâmetro de rotor superior a 300–400 mm, é fixado ao eixo por meio de um suporte de rotor.
2. Enrolamento do rotor de um motor assíncrono trifásico
Objetivo: ao cruzar o campo magnético rotativo do estator, surgem EMF e corrente, criando um torque eletromagnético e rotação do motor.
Design: gaiola de esquilo ou rotor enrolado.
(1) Rotor de gaiola de esquilo: O enrolamento consiste em barras ranhuradas e dois anéis de fechamento. Sem o núcleo, parece uma gaiola de esquilo. Em motores pequenos são utilizados enrolamentos de alumínio fundido e, para potências acima de 100KW, é utilizada uma estrutura soldada de hastes e anéis de cobre.
(2) Rotor deslizante: O enrolamento é semelhante ao enrolamento do estator, é um sistema trifásico simétrico e geralmente é conectado em estrela. Os três condutores são conectados aos três anéis coletores do eixo e depois através das escovas ao circuito externo.
O projeto é mais complexo, portanto os motores de fase são menos comuns que os motores de gaiola de esquilo. Porém, a inclusão de resistências adicionais e outros elementos no circuito do rotor através de anéis e escovas melhora a partida, a frenagem e o controle de velocidade. Esses motores são utilizados em dispositivos que exigem uma mudança suave de velocidade dentro de uma determinada faixa: guindastes, elevadores e compressores de ar.