Un rotor à cage d’écureuil sert de composant clé dans de nombreux types de moteurs électriques à induction. Cet appareil a été inventé au XIXe siècle par Nikola Tesla, qui a apporté de nombreuses contributions dans le domaine de l’électricité. Le rotor à cage d’écureuil fait partie d’un moteur à cage d’écureuil, qui est souvent utilisé dans les générateurs à induction auto-excitants et dans les systèmes de climatisation. Ces rotors sont également utilisés dans de nombreux types d’équipements et de machines industriels et de fabrication. Cet appareil ressemble à une grande roue de hamster, ce qui, selon beaucoup, donne son nom à ce rotor.
Le noyau du rotor à cage d’écureuil se compose d’un arbre en métal robuste. Un dispositif en forme de cage fait de barres de cuivre ou d’aluminium entrecroisées s’enroule autour de l’extérieur de l’arbre. L’ensemble de la cage et de l’arbre est noyé dans une série de disques en acier, qui sont stratifiés les uns sur les autres perpendiculairement à l’arbre. Un anneau en acier ou en cuivre lourd, appelé anneau d’extrémité, repose à chaque extrémité de la pile de disques laminés pour fournir support et stabilité.
Les moteurs à induction ont un fonctionnement assez basique et n’utilisent que deux composants de base, qui comprennent un stator et un rotor. Lorsque l’énergie électrique pénètre dans le stator, elle produit un champ magnétique. Lorsque ce champ magnétique atteint le rotor à cage d’écureuil, il produit un champ magnétique secondaire, qui fait tourner le rotor. Ce rotor en rotation crée un courant électrique, qui peut être utilisé pour alimenter divers objets ou machines.
Chaque rotor à cage d’écureuil doit être soigneusement construit pour répondre aux exigences des différents types d’applications. Les unités plus anciennes étaient coulées en cuivre, bien que cette technique soit rarement utilisée aujourd’hui. Alors que les rotors en aluminium peuvent être moulés sous pression, les modèles en cuivre sont fabriqués à l’aide de composants individuels assemblés à la main. La construction et la durabilité de l’arbre et des bagues d’extrémité sont particulièrement critiques, car la défaillance de ces unités peut rendre le rotor inutilisable. Les barres qui composent le rotor à cage d’écureuil sont souvent disposées selon des motifs spéciaux pour réduire les vibrations, le bruit et la résistance au vent.
Le personnel de maintenance et de réparation doit se fier à des méthodes de test spéciales lors de l’inspection de ces rotors en raison de leur construction unique. Les disques laminés encapsulent complètement l’arbre et la cage, ce qui rend impossible la détection visuelle des problèmes. Au lieu de cela, les inspecteurs s’appuient sur des tests de ressuage ou même sur des ultrasons pour identifier les problèmes avec un rotor à cage d’écureuil.
Le principal avantage du rotor à cage d’écureuil est sa flexibilité. Ces rotors conviennent à une large gamme d’applications, allant des petits générateurs portables aux très gros équipements industriels. Un autre avantage est leur fiabilité, qui découle de plus de 100 ans d’utilisation.