Tanto las máquinas síncronas como las de inducción funcionan con suministro de CA, es decir; Son máquinas de aire acondicionado. Para las máquinas de CA, el requisito básico es crear un campo magnético rotacional para que el rotor pueda girar y se pueda obtener energía. (mecánico para motor, eléctrico para alternador) Ahora, la diferencia entre una máquina síncrona y una máquina de inducción se basa en cómo se utiliza el campo magnético rotacional.
El suministro trifásico, cuando se entrega a los devanados del estator, crea un campo magnético giratorio. Ahora, el rotor de una máquina de inducción es un grupo de devanados en cortocircuito donde debe actuar el campo magnético giratorio. El principio subyacente es la inducción electromagnética , similar a los transformadores: el rotor recibe una corriente inducida, es decir, un circuito de transporte de corriente dentro del campo magnético. Esto hace que el rotor gire. Pero, si tanto el campo magnético giratorio como el rotor giran en la misma velocidad síncrona, no habrá EMF inducida dentro del rotor, porque el campo será entonces constante en el rotor, y para la rotación, el cambio en el flujo debe estar allí.
Por lo tanto, la rotación ocurre con un ” deslizamiento ” entre el rotor y el estator. El deslizamiento se refiere a la incapacidad del rotor para alcanzar la (velocidad del) campo magnético del estator giratorio. Por lo tanto, el rotor girará y se obtendrá la salida, si hay deslizamiento entre el rotor y el campo magnético del estator. Este es el principio de funcionamiento de una máquina de inducción.
Ahora, considere utilizar el campo magnético giratorio haciendo girar un electroimán como rotor, que se alimenta con un suministro de CC. En tal caso, la máquina funcionará en velocidad síncrona, y esta máquina se llama máquina síncrona. Sin embargo, debe notarse que debido a la inercia del rotor, el electroimán del rotor no puede responder inmediatamente al campo magnético giratorio. Esto significa que la máquina síncrona no se inicia por sí sola. Para proporcionar el par de arranque, se proporciona un devanado adicional llamado ” devanado de amortiguador ” en el rotor, que hace que la máquina síncrona sea similar a una máquina de inducción durante el arranque. Cuando la máquina arranca, el rotor se bloquea naturalmente con el campo magnético giratorio y gira a velocidad síncrona. Esto significa que durante condiciones normales de funcionamiento, el devanado del amortiguador no llevará corriente. (Similar al devanado del rotor en una máquina de inducción a velocidad síncrona)
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Por lo tanto, podemos resumir las principales diferencias entre una máquina de inducción y una máquina síncrona:
- La máquina de inducción se inicia automáticamente, pero la máquina síncrona no.
- La máquina de inducción funciona según el principio de inducción electromagnética, similar a los transformadores trifásicos. El devanado del rotor en corto circuito actúa como un circuito de transporte de corriente dentro de un campo magnético variable, donde el campo magnético varía debido a la diferencia en la velocidad entre el rotor y el campo magnético del estator. La máquina síncrona funciona según el principio de excitar el rotor usando CC y hacer que se comporte como un electroimán, de modo que se bloquee con la velocidad síncrona del campo magnético.
- Como vemos, el motor de inducción gira y da salida a velocidades no sincrónicas (donde hay un flujo relativo que corta el rotor), mientras que las máquinas sincrónicas están destinadas a funcionar a velocidades sincrónicas.
- En el caso del motor de inducción, cualquier velocidad que no sea la síncrona estará bien y le ofrecerá una salida, mientras que para una máquina síncrona, la única forma de cambiar la velocidad es cambiar la frecuencia. En otras palabras, una máquina síncrona es una máquina de velocidad constante (velocidad síncrona).
- Efecto de la carga: a medida que aumenta la carga en un motor de inducción, tiende a reducir la velocidad. Sin embargo, en el caso de la máquina síncrona, este cambio de velocidad no es negociable, en cambio, el sistema intenta rotar con la velocidad síncrona en sí, pero con una diferencia entre las posiciones alineadas del estator y el eje del polo del rotor llamado ángulo de carga.
- Un motor síncrono experimenta el fenómeno de “caza” cuando la carga cambia repentinamente. Esto significa que el rotor, debido a la inercia, no puede finalizar instantáneamente su equilibrio y se balancea sobre la posición. De todos modos, este es un fenómeno indeseable desde el punto de vista del motor (ya que causa grandes fluctuaciones en las corrientes dibujadas). Cabe señalar que la caza está ausente en las máquinas de inducción.