Barras finas ou barras quebradas são termos de falha comumente usados em motores de rotor de alumínio fundido. Tanto barras finas quanto barras quebradas se referem às barras do rotor. Teoricamente, uma vez que o formato da ranhura de perfuração do rotor, o comprimento do ferro e a inclinação da ranhura são determinados, as barras do rotor são delineadas em um formato muito regular. No entanto, no processo de fabricação real, várias razões geralmente fazem com que as barras finais do rotor sejam torcidas e deformadas, e até mesmo furos de contração aparecem dentro das barras. Em casos graves, as barras podem quebrar.
Como o núcleo do rotor é feito de perfurações do rotor, o posicionamento circunferencial é realizado pelas hastes ranhuradas que correspondem às perfurações do rotor durante o processo de laminação. Após a conclusão, as hastes ranhuradas são retiradas e fundidas em alumínio com o molde. Se as hastes ranhuradas e as ranhuras estiverem muito soltas, as perfurações terão diferentes graus de deslocamento circunferencial durante o processo de laminação, o que eventualmente levará a superfícies onduladas nas barras do rotor, fenômenos de dente de serra nas ranhuras do núcleo do rotor e até barras quebradas. Além disso, o processo de fundição de alumínio também é o processo de solidificação do alumínio líquido que entra nas ranhuras do rotor. Se o alumínio líquido for misturado com gás durante o processo de injeção e não puder ser bem descarregado, poros serão formados em uma determinada parte das barras. Se os poros forem muito grandes, isso também causará a quebra da barra do rotor.
Expansão do conhecimento - sulco profundo e gaiola duplamotores assíncronos
A partir da análise da partida do motor assíncrono de gaiola, pode-se ver que ao iniciar diretamente, a corrente de partida é muito grande; ao iniciar com tensão reduzida, embora a corrente de partida seja reduzida, o torque de partida também é reduzido. De acordo com as características mecânicas artificiais da resistência em série do rotor do motor assíncrono, pode-se ver que aumentar a resistência do rotor dentro de uma certa faixa pode aumentar o torque de partida, e aumentar a resistência do rotor também reduzirá a corrente de partida. Portanto, uma resistência maior do rotor pode melhorar o desempenho de partida.
No entanto, quando o motor está funcionando normalmente, espera-se que a resistência do rotor seja menor, o que pode reduzir a perda de cobre do rotor e melhorar a eficiência do motor. Como o motor assíncrono de gaiola pode ter uma resistência de rotor maior ao iniciar, e a resistência do rotor diminui automaticamente durante a operação normal? Motores assíncronos de fenda profunda e gaiola dupla podem atingir esse objetivo.
Fenda profundamotor assíncrono
A ranhura do rotor do motor assíncrono de ranhura profunda é profunda e estreita, e a proporção entre a profundidade da ranhura e a largura da ranhura é geralmente de 10 a 12 ou mais. Quando a corrente flui através das barras do rotor, o fluxo de fuga interligado com a parte inferior das barras é muito maior do que o fluxo de fuga interligado com a abertura da ranhura. Portanto, se as barras forem consideradas como um número de pequenos condutores divididos ao longo da altura da ranhura conectados em paralelo, os pequenos condutores mais próximos da parte inferior da ranhura têm uma reatância de fuga maior, e os pequenos condutores mais próximos da abertura da ranhura têm uma reatância de fuga menor.
Quando o motor dá partida, devido à alta frequência da corrente do rotor, a reatância de fuga das barras do rotor é grande, então a distribuição de corrente em cada pequeno condutor será determinada principalmente pela reatância de fuga. Quanto maior a reatância de fuga, menor a corrente. Dessa forma, sob a mesma força eletromotriz induzida pelo fluxo magnético principal do entreferro, a densidade de corrente perto do fundo da ranhura no condutor será muito pequena, e quanto mais perto da ranhura, maior será. Esse fenômeno é chamado de efeito pelicular da corrente. É equivalente à corrente sendo comprimida na ranhura, por isso também é chamado de efeito pelicular. O efeito pelicular é equivalente a reduzir a altura e a seção transversal da barra condutora, aumentando a resistência do rotor e, assim, atendendo aos requisitos de partida.
Quando a partida é concluída e o motor está funcionando normalmente, a frequência da corrente do rotor é muito baixa, geralmente de 1 a 3 Hz, e a reatância de vazamento das barras do rotor é muito menor do que a resistência do rotor. Portanto, a distribuição de corrente nos pequenos condutores acima mencionados será determinada principalmente pela resistência. Como a resistência de cada pequeno condutor é igual, a corrente nas barras será distribuída uniformemente e o efeito de pele basicamente desaparece, então a resistência da barra do rotor retorna à sua própria resistência CC. Pode-se ver que durante a operação normal, a resistência do rotor do motor assíncrono de fenda profunda pode diminuir automaticamente, atendendo assim aos requisitos de redução da perda de cobre do rotor e melhorando a eficiência do motor.
Motor assíncrono de gaiola dupla
Existem duas gaiolas no rotor do motor assíncrono de gaiola dupla, a saber, a gaiola superior e a gaiola inferior. As barras da gaiola superior têm uma área transversal menor e são feitas de materiais com maior resistividade, como latão ou bronze de alumínio, e têm uma resistência maior; as barras da gaiola inferior têm uma área transversal maior e são feitas de cobre com menor resistividade, e têm uma resistência menor. Os motores de gaiola dupla também costumam usar rotores de alumínio fundido; é óbvio que o fluxo de vazamento da gaiola inferior é muito maior do que o da gaiola superior, então a reatância de vazamento da gaiola inferior também é muito maior do que a da gaiola superior.