Motor sincrónico


Un motor eléctrico síncrono es un motor eléctrico de CA en el que, en régimen permanente , [1] la rotación del eje está sincronizada con la frecuencia de la corriente de alimentación ; el período de rotación es exactamente igual a un número entero de ciclos de CA. Los motores síncronos contienen electroimanes de CA multifásicos en el estator del motor que crean un campo magnético que gira al compás de las oscilaciones de la corriente de línea. el rotorcon imanes permanentes o electroimanes gira en sincronía con el campo del estator a la misma velocidad y, como resultado, proporciona el segundo campo magnético giratorio sincronizado de cualquier motor de CA. Un motor síncrono se denomina doblemente alimentado si se alimenta con electroimanes de CA multifásicos excitados independientemente tanto en el rotor como en el estator.

El motor síncrono y el motor de inducción son los tipos de motor de CA más utilizados. La diferencia entre los dos tipos es que el motor síncrono gira a una velocidad fijada a la frecuencia de línea, ya que no depende de la inducción de corriente para producir el campo magnético del rotor. Por el contrario, el motor de inducción requiere deslizamiento : el rotor debe girar un poco más lento que las alternancias de CA para inducir corriente en el devanado del rotor. Los motores síncronos pequeños se utilizan en aplicaciones de temporización, como en relojes síncronos , temporizadores en electrodomésticos, grabadoras y servomecanismos de precisión en los que el motor debe funcionar a una velocidad precisa; la precisión de la velocidad es la delfrecuencia de la línea eléctrica , que se controla cuidadosamente en grandes sistemas de red interconectados.

Los motores síncronos están disponibles en tamaños de caballos de fuerza subfraccionales autoexcitados [2] hasta tamaños industriales de alta potencia. [1] En el rango de potencia fraccionaria, la mayoría de los motores síncronos se utilizan cuando se requiere una velocidad constante precisa. Estas máquinas se usan comúnmente en relojes eléctricos analógicos, temporizadores y otros dispositivos donde se requiere la hora correcta. En tamaños industriales de mayor potencia, el motor síncrono proporciona dos funciones importantes. En primer lugar, es un medio muy eficiente de convertir energía CA en trabajo. En segundo lugar, puede operar con un factor de potencia líder o unitario y, por lo tanto, proporcionar una corrección del factor de potencia.

Los motores síncronos pertenecen a la categoría más general de máquinas síncronas que también incluye el generador síncrono. La acción del generador se observará si los polos de campo son "impulsados ​​por delante del flujo de entrehierro resultante por el movimiento hacia adelante del motor primario ". Se observará la acción del motor si los polos de campo son "arrastrados detrás del flujo resultante del entrehierro por el par de retardo de una carga en el eje ". [1]

Hay dos tipos principales de motores síncronos dependiendo de cómo se magnetiza el rotor: no excitados y excitados por corriente continua . [3]

En los motores no excitados, el rotor es de acero. A velocidad síncrona, gira en sincronía con el campo magnético giratorio del estator, por lo que tiene un campo magnético casi constante a través de él. El campo del estator externo magnetiza el rotor, induciendo los polos magnéticos necesarios para hacerlo girar. El rotor está hecho de un acero de alta retención como el acero al cobalto . Estos se fabrican en diseños de imán permanente , reluctancia e histéresis : [4]


Motor síncrono en miniatura utilizado en relojes analógicos. El rotor está hecho de imán permanente.
Pequeño motor síncrono con engranaje reductor integral de un horno de microondas
Motor síncrono monofásico 60 Hz 1800  RPM para máquina Teletipo , tipo rotor no excitado, fabricado entre 1930 y 1955
Motor excitado por CC, 1917. El excitador se ve claramente en la parte trasera de la máquina.
Rotor de una bomba de agua grande. Los anillos colectores se pueden ver debajo del tambor del rotor.
Devanado del estator de una bomba de agua grande
El campo magnético giratorio se forma a partir de la suma de los vectores de campo magnético de las tres fases de los devanados del estator.
Curva en V de una máquina síncrona