Enrolamento armadura elétrica

Tipos de enrolamentos de armadura elétrica

Um **enrolamento de armadura elétrica** é a parte do circuito elétrico de uma armadura que se conecta ao comutador, rotor ou anel deslizante. Cada projeto de uma máquina elétrica (máquina síncrona, máquina CC, máquina de indução, etc.) requer um tipo específico de enrolamento de armadura, que pode ser dividido em duas categorias principais.

• Enrolamentos distribuídos

  Um enrolamento é chamado de enrolamento distribuído se suas bobinas forem distribuídas sobre o passo polar. Em máquinas elétricas, os enrolamentos distribuídos são mais populares do que os enrolamentos concentrados porque reduzem o torque de engrenamento e produzem um torque mais suave.

  Geralmente, motores síncronos de ímã permanente, geradores auto-excitados e geradores de anel deslizante possuem enrolamentos de armadura distribuídos. O enrolamento distribuído pode ser subdividido em dois tipos: enrolamentos em lap e enrolamentos em onda.

  Os enrolamentos em lap consistem em dois ou mais caminhos paralelos em que os lados da bobina são conectados entre si nas extremidades para formar um circuito fechado. Os enrolamentos em lap são frequentemente usados em máquinas com baixa tensão e altas correntes, como geradores de tração e motores de derivação CC. Devido ao baixo número de fases, mas muitos caminhos paralelos, a corrente de curto-circuito da armadura é menor que sua corrente de campo, o que ajuda a máquina a funcionar de forma mais eficiente.

  Os enrolamentos em onda consistem em bobinas que seguem um padrão semelhante a uma onda ao redor dos polos da máquina. Os lados da bobina saltam um sobre o outro com um passo fixo para frente e para trás. Este tipo de enrolamento pode aumentar o número de fases e reduzir ainda mais a reação da armadura do que os enrolamentos em lap. Assim, os enrolamentos em onda são uma boa escolha para máquinas que exigem uma tensão mais alta e menos caminhos paralelos, como máquinas CA.

• Enrolamentos concentrados

  Um enrolamento concentrado ocorre dentro do estator ou armadura de uma máquina e ocupa menos de metade do passo polar. Ao contrário dos enrolamentos distribuídos, os enrolamentos concentrados são mais fáceis de fabricar, mas geram mais harmônicos na contra-FEM. Os enrolamentos concentrados do estator podem ser encontrados em máquinas síncronas, máquinas de relutância e máquinas síncronas de ímã permanente.

  Quanto aos enrolamentos concentrados da armadura, eles geralmente são exibidos orgulhosamente no final dos dentes. O enrolamento concentrado da armadura é feito em um dente de cada vez e ocupa menos que a altura total do dente.

Especificações e manutenção para enrolamentos de armadura elétrica

Especificações

• Tamanho da Armadura: Isso especifica o diâmetro e o comprimento da armadura. O tamanho afeta a quantidade de fio que pode ser enrolado ao redor do núcleo.
• Número de Fendas: Essas aberturas contêm os fios enrolados. Mais fendas permitem um maior número de bobinas, o que aumenta a saída elétrica.
• Bitola do Fio: Isso mede a espessura do fio. Um fio mais fino (número de bitola mais alto) é mais fácil de enrolar em mais voltas, enquanto um fio mais grosso pode transportar mais eletricidade.
• Padrão da Bobina: As armaduras devem ter bobinas enroladas na mesma direção em diferentes modelos. Isso garante desempenho consistente e compatibilidade para substituições.
• Contagem de Bobinas: O número total de bobinas deve estar dentro de um intervalo estabelecido para cada tipo de motor. Muito poucas bobinas produzirão energia insuficiente, enquanto muitas podem causar superaquecimento.
• Jogo Final: As armaduras enroladas precisam ter espaço suficiente entre as bobinas e as tampas das extremidades. Isso evita que as bobinas sejam comprimidas e danificadas durante a rotação.
• Resistência e Indutância: Após o enrolamento da armadura, os técnicos devem medir essas propriedades elétricas. A resistência indica se há algum curto-circuito nas bobinas. A indutância revela se a contagem de bobinas está alinhada com as especificações.

Manutenção

• Limpe o Banco de Enrolamento: Após cada trabalho ou pelo menos uma vez por turno, limpe o banco de enrolamento. Limpe os suportes da armadura e todas as outras superfícies.
• Verifique o Dispositivo de Tensão: Inspecione o dispositivo de controle de tensão que regula a tensão no fio enquanto ele é enrolado na armadura. Certifique-se de que o sistema de mola e polia esteja funcionando corretamente. Ajuste o peso da tensão para fornecer tensão adequada e consistente para o trabalho específico.
• Inspecione o Dispositivo de Enrolamento: Observe atentamente o dispositivo de enrolamento usado para segurar e girar a armadura enquanto a bobina é enrolada. Verifique se há desgaste ou danos. Certifique-se de que ele ainda agarre a armadura de forma segura e uniforme e possa girar livremente quando acionado.
• Armazene as Bobinas com Segurança: Quando terminar de usar uma bobina ou após enrolar várias bobinas, guarde cada bobina da armadura em um recipiente de armazenamento adequado. Use um recipiente de tamanho apropriado, durável, não condutivo que tenha divisórias para separar várias bobinas.
• Evite o Acúmulo de Eletricidade Estática: Enquanto trabalha na máquina de enrolamento ou depois de manusear uma armadura, aterrar qualquer pessoa ou equipamento que possa ter acumulado eletricidade estática. Use uma pulseira de aterramento e descarregue o equipamento regularmente para reduzir o risco de danos estáticos às bobinas.

Aplicações de enrolamentos de armadura hidráulicos

O enrolamento de armadura elétrica desempenha um papel importante em várias aplicações. É principalmente usado nos seguintes cenários:

• Motor elétrico

  Um motor elétrico consiste principalmente de duas partes: o estator e o rotor. Os enrolamentos de armadura elétrica fazem parte do rotor do motor. O rotor gira para produzir torque. O torque é o que impulsiona o motor a realizar seu trabalho.

• Geradores

  Assim como o motor elétrico, o gerador também utiliza o enrolamento da armadura. O gerador converte energia mecânica em energia elétrica. O gerador pode ser usado para fornecer energia em áreas que não estão conectadas à rede elétrica. Existem diferentes tipos de geradores; os geradores CC e CA utilizam a armadura para realizar o trabalho de conversão de energia.

• Transformadores

  Um dispositivo elétrico que transfere energia elétrica entre dois circuitos usando enrolamentos de armadura.

• Indutores

  Um componente elétrico que armazena energia na forma de um campo magnético quando a corrente flui por ele.

• Relés

  Uma chave elétrica operada por eletroímãs que usam a armadura para abrir ou fechar circuitos.

• Sensores

  Um dispositivo elétrico que detecta movimento físico e o converte em um sinal elétrico usando enrolamentos de armadura.

Como escolher enrolamentos de armadura elétrica

A escolha dos enrolamentos de armadura elétrica adequados exige atenção a fatores essenciais, incluindo aplicação, material e bitola do fio, isolamento, método de enrolamento, disponibilidade de máquinas de enrolamento automáticas e dispositivos de enrolamento de armadura.

Considere a aplicação específica ou as necessidades do comprador. Isso inclui o tipo de motor (por exemplo, universal, CC, servo, indução ou CC com escovas), saída de potência, voltagem e requisitos de corrente. Diferentes aplicações podem exigir configurações de enrolamento distintas (por exemplo, enrolamentos em lap ou em onda) e padrões (por exemplo, estrela, delta, etc.) para otimizar o desempenho.

Para eficiência e condutividade, o material do fio preferido é geralmente cobre. Isso inclui fio redondo com isolamento de esmalte. Os compradores devem usar a bitola do fio listada na especificação de enrolamento da armadura para garantir a resistência e a capacidade de condução de corrente apropriadas para o projeto do motor pretendido.

O material e a classe de isolamento são cruciais para determinar a durabilidade e a resistência ao calor dos enrolamentos. Selecione isolamentos que possam suportar as temperaturas operacionais esperadas. Isso inclui a classificação de temperatura máxima, geralmente associada à designação de classe de isolamento (por exemplo, Classe A, Classe B, etc.).

O método de enrolamento usado pode afetar o desempenho, a eficiência e o custo do motor. Os compradores devem considerar as vantagens e desvantagens de diferentes métodos de enrolamento e escolher aquele que melhor se adapta aos requisitos de projeto do motor.

Para enrolamentos uniformes e consistentes, dispositivos de suporte para enrolamentos de armadura são essenciais. Eles mantêm a armadura na posição correta durante o enrolamento e ajudam a manter o espaçamento e a tensão desejados dos enrolamentos.

Enrolamentos de armadura elétrica típicos estão facilmente disponíveis para serem substituídos em eletrodomésticos comuns. O fornecimento de enrolamentos personalizados para projetos específicos pode ser limitado.

Máquinas de enrolamento automáticas podem acelerar o processo de enrolamento e melhorar a precisão e a uniformidade dos enrolamentos. Eles podem ter recursos programáveis, várias cabeças de enrolamento e sistemas de controle de tensão para produção de enrolamento eficiente e consistente.

P&R

P1: Por que o enrolamento da armadura é importante?

R1: A função do enrolamento de armadura elétrica em motores e geradores elétricos é crucial para sua eficiência operacional, bem como para o desempenho. O enrolamento da armadura é onde a produção de eletricidade ocorre ou onde a eletricidade é recebida para criar movimento de rotação.

P2: Quais são os dois principais tipos de enrolamento de armadura?

R2: Os dois tipos principais de enrolamentos de armadura são o enrolamento em lap e o enrolamento em onda. Para máquinas de corrente contínua (CC) grandes, o enrolamento em onda é comumente usado, enquanto, para máquinas menores, o enrolamento em lap pode ser usado para motores de corrente alternada (CA) e CC.

P3: Quais fatores afetam o enrolamento da armadura?

R3: Vários fatores, incluindo o tipo de motor que está sendo usado, sua saída de potência, o requisito de voltagem, a frequência, a qualidade do material que está sendo usado para criar o enrolamento e as dimensões gerais da máquina, influenciam a configuração final do enrolamento da armadura.