(f) Qual são as diferenças entre o rotor bobinado e o rotor gaiola de esquilo? Quais são as vantagens e desvantagens de cada um?

Passo 1

Beleza, aqui a pergunta é sobre motores de indução: comparar o rotor bobinado e o rotor gaiola de esquilo, mostrando vantagens e desvantagens de cada um. Para resolver isso, a gente vai precisar conhecer como funciona a parte girante (o rotor) de um motor de indução, entender conceitos básicos de corrente induzida e resistência e como essas características afetam torque, partida e custo.

Passo 2

Conteúdo teórico de base:
  • Motor de indução funciona porque o estator gera um campo magnético girante e “induz” corrente no rotor.
  • A corrente induzida no rotor cria seu próprio campo, que interage com o do estator e provoca torque.
  • A forma e os componentes do rotor (bobinas e resistências) definem o comportamento do motor em partida e em regime.

Passo 3

Diferenças de construção e princípio de funcionamento:
  1. Rotor bobinado (também chamado de rotor de anéis):
    • Possui enrolamentos de cobre (ou alumínio) em suas ranhuras, ligados a anéis de contato no eixo.
    • Através de escovas e porta‐escovas você conecta resistores externos ao circuito do rotor.
  2. Rotor gaiola de esquilo:
    • Tem barras de alumínio ou cobre fundidas no rotor, unidas nas pontas por anéis curtos, formando um “gaiolinha”.
    • Não há pontos de conexão externa, então não dá pra mexer na resistência do rotor.

Passo 4

Vantagens e desvantagens do rotor bobinado:
Vantagens:
  • Permite inserir resistência externa no rotor durante a partida, aumentando o torque inicial e melhorando o arranque de cargas pesadas.
  • Controle de velocidade na faixa de partida, pois variar a resistência muda a curva torque‐velocidade.
    Desvantagens:
  • Montagem mais cara e complexa (escovas, anéis, manutenção).
  • Maior necessidade de manutenção das escovas e dos anéis, desgaste maior.
  • Eficiência um pouco menor devido às perdas extras nas resistências e escovas.

Passo 5

Vantagens e desvantagens do rotor gaiola de esquilo:
Vantagens:
  • Projeto simples, robusto e compacto.
  • Custo de fabricação e manutenção baixo (sem escovas nem resistências externas).
  • Alta confiabilidade e vida útil longa.
    Desvantagens:
  • Torque de partida limitado (não há como aumentar resistência no rotor).
  • Menos flexibilidade para controle de velocidade; geralmente precisa-se de inversor de frequência para variação de velocidade eficiente.

Resposta

Diferenças principais:
  • Rotor bobinado tem enrolamentos ligados a anéis, permitindo inserir resistências externas; rotor gaiola de esquilo tem barras fixas e sem conexão externa.
Vantagens/desvantagens:
  • Rotor bobinado: + maior torque de partida e controle de velocidade no arranque; – custo, complexidade e manutenção mais altos.
  • Rotor gaiola de esquilo: + simplicidade, baixo custo e alta confiabilidade; – torque de partida limitado e pouca flexibilidade de controle de velocidade.

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