Abstract
Una máquina sincrónica es una
máquina de corriente alterna cuya velocidad bajo
condiciones de estado estable es proporcional a la frecuencia de
la corriente en su armadura. El campo magnético que crean
las corrientes de armadura gira a la misma velocidad que el que
crea la corriente del campo en el rotor (que gira a la velocidad
sincrónica), y se produce un par estacionario.
Desarrollo
Funcionamiento
del motor síncrono
Una máquina sincrónica es una
máquina de corriente alterna cuya velocidad bajo
condiciones de estado estable es proporcional a la frecuencia de
la corriente en su armadura. El campo magnético que crean
las corrientes de armadura gira a la misma velocidad que el que
crea la corriente del campo en el rotor (que gira a la velocidad
sincrónica), y se produce un par estacionario.
Los polos del rotor están sometidos ahora a
atracciones y repulsiones, en breves periodos de tiempo, por
parte de los polos del estator, pero el rotor no consigue girar,
entonces vibrará. Pero si llevamos el rotor a la velocidad
de sincronismo, haciéndole girar mediante un motor
auxiliar, al enfrentarse polos de signo opuestos se establece un
enganche magnético que les obliga a seguir
girando juntos, pudiéndose retirar el motor
auxiliar.
Figura1 funcionamiento motor
síncrono
Circuito magnético
Estator: Parte fija.
Rotor: Parte móvil que gira dentro del
estator.Entrehierro: Espacio de aire que separa el
estator del rotor y que permite que pueda existir movimiento.
Debe ser lo más reducido posible.
Dos circuitos eléctricos, uno en el rotor y
otro en el estator
Arrollamiento o devanado de excitación o
inductor: Uno de los devanados, al ser recorrido por una
corriente eléctrica produce una fuerza magnetomotriz
que crea un flujo magnético.Inducido: El otro devanado, en el que se
induce una f.e.m. que da lugar a un par motor.
En el estator se alojan tres bobinas, desfasadas
entre si 120º. Cada una de las bobinas se conecta a una de
las fases de un sistema trifásico y dan lugar a un campo
magnético rotante
La velocidad del campo magnético rotante se
denomina velocidad síncrona (*s) y depende de la
frecuencia de la red eléctrica a la que esté
conectado el motor.
El Rotor: Desde el punto de vista constructivo se
pueden distinguir dos formas típicas de rotor:
Rotor de jaula de ardilla: Está
constituido por barras de cobre o de aluminio y unidas en sus
extremos a dos anillos del mismo material.Rotor bobinado o de anillos rozantes: El
rotor está constituido por tres devanados de hilo de
cobre conectados en un punto común. Los extremos
pueden estar conectados a tres anillos de cobre que giran
solidariamente con el eje (anillos rozantes). Haciendo
contacto con estos tres anillos se encuentran unas escobillas
que permiten conectar a estos devanados unas resistencias que
permiten regular la velocidad de giro del motor. Son
más caros y necesitan un mayor
mantenimiento.
Motor en
vacío
Si a un alternador trifásico se le retira la
máquina motriz y se alimenta su estator mediante un
sistema trifásico de C. A. se genera en el estator un
campo magnético giratorio, cuya velocidad sabemos que es N
= 60 f/p. Si en estas circunstancias, con el rotor parado
se alimenta el devanado del mismo con C. C. se produce un campo
magnético rotórico fijo, delante del cual pasa el
campo magnético del estator. Los polos del rotor
están sometidos ahora a atracciones y repulsiones, en
breves periodos de tiempo, por parte de los polos del estator,
pero el rotor no consigue girar , a lo sumo vibrará.
Pero si llevamos el rotor a la velocidad de sincronismo,
haciéndole girar mediante un motor auxiliar, al
enfrentarse polos de signo opuestos se establece
un enganche magnético que les obliga a
seguir girando juntos, pudiéndose retirar el motor
auxiliar.
Figura 2 motor en vacio
Motor en
carga
Una vez que se produzca la conexión del
motor a la red, se produce un desplazamiento (d/p) del eje de los
polos del rotor respecto de los polos ficticios del estator, que
aumenta con la carga del motor, y tal que si este desplazamiento
supera un límite el motor se para (ver más debajo
"estabilidad del motor")
Figura 3 motor en carga
Potencia y par del motor
síncrono
La potencia de una maquina síncrono por fase
viene dada por:
Conclusiones
Con la finalización del siguiente ensayo podemos
decir que Un motor síncrono es un dispositivo
electromecánico capaz de mover un alto rango de cargas a
una velocidad dada, llamada velocidad de
sincronismo, extrayendo la energía necesaria de una
red.
El motor síncrono es utilizado en aquellos casos
que se desea velocidad constante
El motor síncrono, utiliza el mismo concepto de
un campo magnético giratorio producido por el de estator,
pero ahora el rotor consta de electroimanes permanentes que giran
sincrónicamente con el campo del estator.
En definitiva este ensayo a sido de gran ayuda ya que
aumento mis conocimientos y despejo mis dudas en cuanto a un
motor síncrono.
Bibliografía
1) J. Chapman. "Máquinas
Eléctricas". Cuarta Edición. McGraw-Hill.
México D.F.2) http://www.monografias.com/trabajos82/operacion-paralelo-generadores-sincronos/operacion-paralelo-generadores-sincronos2
3) Máquinas Eléctrica, A. E.
Fitzgerald, Quinta Edición.4) Máquinas Eléctricas de
Chapman.
Autor:
Israel Sánchez P.
MAQUINAS ELECTRICAS 2