Los motores y generadores eléctricos son una parte integral de los sistemas eléctricos que utilizamos en industrias como las centrales eléctricas o en aplicaciones domésticas. La demanda de sistemas eléctricos que generen mucha energía y consuman menos energía puede ver la invención de nuevos modelos de estos dispositivos eléctricos. Uno de los muchos tipos de motores que nos han ayudado en las últimas décadas es el motor síncrono.
En este artículo de Linquip pretendemos presentar este motor, cómo funciona, los componentes principales y hablar sobre sus diferentes tipos. Sabemos que muchos de ustedes están buscando comprar uno, por lo que discutiremos las diferentes aplicaciones que permite este motor. Siga leyendo para obtener respuestas a sus preguntas sobre este tema.
Primero, hemos preparado una definición simple de motor síncrono para que lo ayude en capítulos posteriores. ¡empecemos!
Tabla de contenido
¿Qué es un motor síncrono?
Un motor síncrono es un motor de CA en el que el eje gira a la misma frecuencia que la corriente aplicada. En otras palabras, un motor síncrono funciona de la misma manera que un motor de CA, excepto que el número total de revoluciones del eje del motor síncrono es igual a un múltiplo entero de la frecuencia de la corriente aplicada.
El funcionamiento de un motor síncrono no depende de la corriente inducida. En este motor, a diferencia de un motor de inducción, hay electroimanes de CA multifásicos en el estator, que generan un campo magnético giratorio. En síncrono, el rotor consta de un imán permanente que está sincronizado con el campo magnético giratorio y gira sincrónicamente con la frecuencia de la corriente aplicada a través de él.
En las próximas dos secciones, se familiarizará con el diseño de este motor y aprenderá cómo funciona. sigue leyendo
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¿Cómo se diseñan los motores síncronos?
Como muchos otros motores, el estator y el rotor son los dos componentes principales de un motor síncrono. El marco del estator de un motor síncrono tiene una placa de revestimiento a la que se unen tiras clave y nervaduras circunferenciales. Para soportar la máquina, se utilizan patas o soportes de estructura, y se utilizan anillos colectores y escobillas para energizar los devanados de campo con corriente continua.
Los motores síncronos utilizan rotores cilíndricos y redondos para aplicaciones de 6 polos. Los rotores de polos salientes son la mejor opción cuando se requieren más polos. La estructura de un motor síncrono es la misma que la de un alternador síncrono.
¿Cómo funcionan los motores síncronos?
La interacción entre el campo magnético del estator y el campo magnético del rotor. Una fuente de alimentación trifásica consta de un estator de motor con devanados trifásicos. Por lo tanto, los devanados del estator generan un campo magnético giratorio trifásico. Como mencionamos antes, la fuente de alimentación de CC es la fuente de alimentación para el rotor.
El campo magnético giratorio generado por los devanados del estator es donde el rotor entra y gira en sincronía. Ahora tienes más claro que la velocidad del motor depende de la frecuencia de la corriente suministrada. De hecho, la velocidad de un motor síncrono está controlada por la frecuencia de la corriente aplicada.
En resumen, los devanados trifásicos del estator de un motor síncrono transportan corrientes trifásicas y generan un flujo magnético giratorio trifásico. Por otro lado, el rotor también transporta corriente continua y genera un flujo magnético constante. Si consideramos que tenemos una frecuencia de red de 50 Hz, de la relación anterior podemos ver que el flujo giratorio trifásico gira alrededor de 3000 revoluciones en solo un minuto o 50 revoluciones en solo 1 segundo.
En algunos casos, se presenta la misma polaridad (NN o SS) para los polos del rotor y el estator. Crea una fuerza repulsiva en el rotor. Esta polaridad se convierte rápidamente en NS y crea atracción. Pero debido a la inercia del rotor, no puede girar en ninguna dirección, debido a las fuerzas de atracción o repulsión, el rotor permanece estacionario. Esta es la razón por la que los motores síncronos no pueden arrancar automáticamente.
A estas alturas, está familiarizado con la funcionalidad general de los motores síncronos. Ahora que sabe cuál es el propósito de esta construcción y cómo funciona, veamos cuántos tipos hay y en qué se diferencian entre sí.
Diferentes tipos de motores síncronos
Según el método de magnetización del rotor, existen dos tipos de motores síncronos:
motor no excitado
motor de excitación CC
motor no excitado
- En este tipo de motor, rotor Magnetizado por el campo del estator externo, el rotor tiene un campo magnético constante. En este tipo, para la fabricación de los rotores se utilizan aceros de alta retención, como los aceros al cobalto. Esto lleva a tres clasificaciones adicionales, a saber, motores de imanes permanentes, motores de reluctancia y motores de histéresis.
- Para los diseños de motores síncronos de imanes permanentes, los imanes permanentes se utilizan con acero. Tienen un campo magnético constante en el rotor, por lo que el devanado de inducción no se puede utilizar para arrancar. Utilizado como motor de ascensor sin engranajes.
- El rotor de un motor de reluctancia está hecho de fundición de acero con dientes salientes en los polos. Los polos del rotor son más pequeños que los polos del estator para minimizar la ondulación del par.
- Los motores de histéresis son motores de arranque automático. En este tipo de motor síncrono, el rotor es un cilindro liso hecho de acero duro al cobalto. Este tipo de motor es costoso y generalmente se usa cuando se requiere una velocidad constante precisa.
motor de excitación CC
Cuando el rotor de un motor síncrono se excita utilizando corriente continua suministrada directamente a través de anillos deslizantes, se denomina motor excitado de CC.
Características principales de los motores síncronos
- La primera característica de los motores síncronos es que la velocidad es independiente de la carga. Esto significa que la velocidad del motor no se ve afectada por cambios en la carga.
- La segunda característica principal es que no son autocebantes, sino que requieren un motor primario para hacer girar el motor a velocidad síncrona.
- La última característica importante es que los motores síncronos funcionan con factores de potencia adelantados y atrasados.
¿Dónde se utilizan los motores síncronos?
Los motores síncronos se utilizan a menudo cuando se requiere una velocidad precisa y constante. Las aplicaciones de baja potencia para estos motores incluyen máquinas de posicionamiento. Dichos motores eléctricos también se utilizan en actuadores robóticos. Algunas otras aplicaciones utilizan motores síncronos, como molinos de bolas, relojes y tocadiscos para tocadiscos. Además, estos motores se utilizan como servomotores y máquinas de sincronización.
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En conclusión
En este artículo hemos intentado mostrarte exactamente lo que hace un motor síncrono. Para brindarle una descripción general, hemos analizado el principio de funcionamiento de los motores síncronos y explicado cómo funcionan en detalle. Te explicamos sus componentes. Después de eso, profundizamos en los diferentes tipos principales. Luego, llegamos a las diferentes funcionalidades y características. Por último, te contamos sobre su aplicación y dónde es más habitual su uso.
Si tiene alguna experiencia con diferentes tipos de sincronización, estaremos encantados de compartir su opinión en los comentarios. Por cierto, si tiene alguna pregunta sobre este tema, o si sus pensamientos sobre este dispositivo aún son ambiguos, puede registrarse en nuestro sitio web y esperar a que nuestros expertos en Linquip le respondan. Espero que hayas disfrutado leyendo este artículo.
