Motores Especializados: Sombreado, Servo, Histerese e Aplicações de Embreagem de Correntes Parasitas

Motor de Indução de Polos Sombreados

Motores de indução de polos sombreados geram torque de partida incorporando um loop de cobre curto-circuito em cada polo do estator, posicionado a 30° a 60° do enrolamento principal. Tipicamente, um terço de um polo é envolto com uma tira de cobre nua.

As bobinas de sombreamento criam um fluxo magnético atrasado e amortecido que fica 30° a 60° atrás do campo principal. Quando combinado com o componente principal não amortecido, o resultado é um campo rotativo que imprime um torque de partida modesto.

Motor de indução de polos sombreados, (a) design de bobina dupla, (b) versão menor de bobina única

Como o torque de partida é inerentemente baixo, motores de polos sombreados são produzidos apenas em tamanhos abaixo de 50 W. Sua simplicidade e baixo custo os tornam ideais para pequenos ventiladores, circuladores de ar e outras aplicações de baixo torque. Velocidade pode ser reduzida inserindo reatância em série para limitar corrente e torque, ou alternando entre derivações da bobina do motor.

Controle de velocidade de motor de polos sombreados

Motor Servo Bifásico

Um motor servo bifásico é componente chave de um sistema de malha fechada que combina elementos eletrônicos, mecânicos e elétricos. Removendo o núcleo de ferro do rotor, apenas um copo de alumínio permanece para girar, reduzindo dramaticamente a massa inercial. O núcleo de ferro é reinserido no copo como parte estacionária que completa o circuito magnético. Esta construção leve permite que o rotor acelere rapidamente comparado a um design de gaiola de esquilo.

Motor servo AC bifásico de alta aceleração

Em operação, um enrolamento é alimentado diretamente da fonte monofásica, enquanto o outro é acionado por um amplificador. O primeiro enrolamento recebe tensão defasada em 90° fornecida através de capacitor em série. O segundo enrolamento recebe uma onda senoidal de amplitude variável que governa a velocidade do motor; uma inversão de fase de 180° inverte a direção. A onda senoidal variável é gerada por um amplificador de erro. Por exemplo, superfícies de controle de aeronaves são posicionadas usando motores servo bifásicos de 400 Hz.

Motor de Histerese

Um motor de histerese substitui o rotor laminado de aço silício de baixa histerese de um motor de indução convencional por um cilindro sem slots, sem enrolamentos, feito de aço magnético endurecido. Este design amplifica o atraso magnético do rotor. O motor síncrono de baixo torque resultante entrega torque constante desde travamento até velocidade síncrona. Devido ao seu baixo torque, motores de histerese são limitados a tamanhos muito pequenos e são tipicamente usados para tarefas de velocidade constante como acionamentos de relógio e, historicamente, toca-discos.

Embreagem de Correntes Parasitas

Quando o estator de um motor de indução ou síncrono é montado para girar independentemente do rotor, o conjunto funciona como uma embreagem de correntes parasitas. As bobinas do estator são energizadas com CC e mecanicamente ligadas à carga. O rotor gaiola de esquilo permanece conectado ao motor de acionamento. O motor é inicialmente iniciado sem excitação CC; à medida que a embreagem é engatada, a tensão CC é aumentada de zero ao nível requerido, produzindo torque continuamente variável. Esta operação é análoga ao mecanismo de correntes parasitas usado em velocímetros analógicos automotivos.

Resumo: Outros motores especializados

• O motor de indução de polos sombreados, usado em aplicações de baixo torque abaixo de 50 watts, desenvolve uma segunda fase a partir de espiras curto-circuitadas no estator.
• O motor de histerese é um pequeno motor síncrono de baixo torque usado em relógios e toca-discos.
• A embreagem de correntes parasitas fornece torque ajustável.