¿Cuál es el principio de funcionamiento de un motor síncrono?

El motor eléctrico en general es un dispositivo electromecánico que convierte la energía del dominio eléctrico al dominio mecánico. Según el tipo de entrada, la hemos clasificado en motores monofásicos y trifásicos. Entre los motores trifásicos, los motores de inducción y los motores síncronos son los más utilizados. Cuando se colocan conductores eléctricos trifásicos en ciertas posiciones geométricas (en cierto ángulo entre sí), se genera un campo eléctrico. Ahora el campo magnético giratorio gira a cierta velocidad, esa velocidad se llama velocidad sincrónica. Ahora, si un electroimán está presente en este campo magnético giratorio, el electroimán está bloqueado magnéticamente con este campo magnético giratorio y gira con la misma velocidad del campo giratorio.

Los motores síncronos se llaman así porque la velocidad del rotor de este motor es la misma que la del campo magnético giratorio. Básicamente es un motor de velocidad fija porque solo tiene una velocidad, que es velocidad síncrona y, por lo tanto, no hay velocidad intermedia o, en otras palabras, está sincronizada con la frecuencia de suministro. La velocidad síncrona viene dada por

Solicitud:

  1. El motor síncrono que no tiene carga conectada a su eje se utiliza para mejorar el factor de potencia. Debido a sus características para comportarse con cualquier factor de potencia eléctrica, se utiliza en sistemas de alimentación en situaciones donde los condensadores estáticos son caros.

2. El motor sincrónico encuentra una aplicación donde la velocidad de operación es menor (alrededor de 500 rpm) y se requiere alta potencia. Para requisitos de potencia de 35 kW a 2500 KW, el tamaño, el peso y el costo del motor de inducción trifásico correspondiente es muy alto. Por lo tanto, estos motores se utilizan preferiblemente. Ex- Bomba alternativa, compresor, laminadores, etc.

El devanado del inducido está enrollado en el estator, es un devanado trifásico generalmente conectado en estrella. Estos devanados están separados 120 grados mecánicamente (también eléctricamente debido a la conexión trifásica) de modo que se produce un campo giratorio que funciona a una velocidad dada por 120f / p (Ns).

Ahora, en el rotor, el devanado de campo se enrolla, lo que es excitado por 120 V CC, como se muestra en la figura del polo norte y sur, por lo tanto, este mmf se conecta con el estator mmf y el rotor comienza a moverse en la dirección del campo (ley de lenz) y se bloquea con velocidad síncrona.

APLICACIONES

  1. El uso en aplicaciones que requieren velocidad constante y alta precisión se requiere, por ejemplo, para la robótica.
  2. Su uso principal es en la línea de transmisión, donde al aumentar su excitación de CC, la corriente de la armadura conducirá el voltaje de suministro y, por lo tanto, el factor de potencia mejorará.

El motor síncrono consta de estator y rotor.

  • El devanado del estator se energiza con suministro trifásico y el devanado del rotor no se energiza al principio.
  • Debido al suministro de 3 fases, el campo magnético giratorio generará rotación a velocidad síncrona.
  • Este campo se cortará inicialmente con un devanado de amortiguación, lo que da como resultado la generación de fem en dirección que se opone a la causa que lo produce.
  • Entonces, la corriente comienza a fluir a través del devanado del amortiguador y la fuerza que actúa sobre los conductores del amortiguador, lo que produce suficiente torque para producir movimiento giratorio.
  • Cuando se alcanza la velocidad síncrona, al mismo tiempo el rotor se energiza con suministro de CC, como los polos opuestos del rotor y el estator se enfrentarán entre sí y se producirá un bloqueo magnético.
  • Así, el motor comienza a girar a velocidad síncrona.

¡Espero que esto ayude! !!!

Un motor síncrono funciona según el principio del enclavamiento magnético.

Primero se inicia como un motor de inducción aplicando inicialmente un suministro de CA trifásico al estator o armadura. Una vez que la máquina alcanza el 90% de la velocidad, el suministro de CC se alimenta al rotor o al devanado de campo.

El suministro trifásico dado a la armadura crea un campo magnético giratorio que gira con una velocidad sincrónica de 120f / p. una vez que energizamos el campo, los polos permanentes creados por el suministro de CC intentan atrapar el polo diferente de los polos magnéticos giratorios una vez que los polos magnéticos son atraídos e interconectados, el rotor continúa girando con velocidad sincrónica.

Lo estamos sincronizando al 70% porque requiere mucho torque para tirar de un rotor en reposo a las rpm nominales. Que no puede ser suministrado por el motor inicialmente, para este propósito se proporciona un devanado amortiguador para arrancar el motor síncrono

El motor síncrono es una máquina doblemente excitada, es decir, se le proporcionan dos entradas eléctricas. El devanado del estator que consiste en un devanado trifásico está provisto de suministro trifásico y el rotor está provisto de suministro de CC. El devanado del estator trifásico que transporta corrientes trifásicas produce un flujo magnético rotativo trifásico. El rotor que lleva el suministro de CC también produce un flujo constante. Teniendo en cuenta que la frecuencia es de 50 Hz, a partir de la relación anterior podemos ver que el flujo rotativo de 3 fases gira aproximadamente 3000 revoluciones en 1 minuto o 50 revoluciones en 1 segundo. En un instante particular, los polos del rotor y del estator pueden ser de la misma polaridad (NN o SS) causando fuerza repulsiva sobre el rotor y al segundo siguiente será NS causando fuerza atractiva. Pero debido a la inercia del roto

r, no puede girar en ninguna dirección debido a una fuerza atractiva o repulsiva y permanecer en estado de reposo. Por lo tanto no es

auto arranque. Para superar esta inercia, el rotor se alimenta inicialmente

Me entrada mecánica que gira en la misma dirección que el campo magnético a una velocidad muy cercana a la velocidad sincrónica. Después de algún tiempo se produce un bloqueo magnético y el motor síncrono gira en sincronismo con la frecuencia.

espero que sea útil 🙂

Un motor síncrono NO es un motor de inducción. Utiliza imanes permanentes en un motor pequeño o tiene un suministro de excitación de CC separado a las bobinas del rotor suministradas a través de anillos deslizantes en el rotor que crean imanes eléctricos que en el rotor se bloquean en el campo magnético giratorio de 3 fases. El rotor gira a una velocidad sincrónica determinada por el número de polos alrededor del estator.

El motor de inducción gira un poco menos de velocidad síncrona. Se requiere un poco de deslizamiento para generar el par para impulsar una carga.

A veces se usa una combinación de ambos rotores para hacer que el motor síncrono se arranque por sí mismo y funcione a una velocidad cercana a la velocidad síncrona para que pueda bloquearse en el campo del estator.

Las similitudes son que ambos tienen bobinados idénticos de 3 fases del estator que crean el campo magnético giratorio en el estator.

El rotor del motor síncrono está construido de manera diferente. Tiene postes enrollados en el rotor.

Un rotor de un motor síncrono

A continuación se muestra un rotor de un motor de inducción de jaula de ardilla. No tiene bobinados de rotor enrollado ni anillos colectores. Utiliza barras de aluminio fundido incrustadas y anillos finales

Un rotor de una máquina combinada que muestra las barras de inducción y los devanados del poste.

Para mayor claridad, lo siguiente se basa en motores bipolares de 60 Hz.

Un motor síncrono genera un campo magnético giratorio a la frecuencia de suministro. Un motor síncrono de 60 Hz rotará 360 grados 60 veces por segundo (3600 RPM). Ahora, si tuviera un rotor de inducción de jaula de ardilla, no sería síncrono ya que este rotor requiere un deslizamiento para generar torque y el deslizamiento generalmente es de alrededor del 4%, lo que daría como resultado una velocidad del motor de 3456 RPM. El motor síncrono tiene un rotor bobinado que recibe corriente y no requiere ningún deslizamiento para funcionar. Los polos del rotor están energizados y no inducidos y esto hace que la rotación del eje del motor se sincronice con la frecuencia de suministro, lo que resulta en una velocidad del eje de 3600 RPM. Los motores síncronos más grandes pueden requerir un aparato de arranque especializado debido a la masa inercial del rotor. Los motores síncronos son motores más caros que los motores de inducción de jaula de ardilla y se eligen para aplicaciones donde se requieren velocidades precisas.

El rotor en tales motores se sincroniza con la velocidad de cambio del campo magnético del devanado del estator.

Por lo tanto, corren a la misma velocidad durante toda su carrera.

Entonces, su principio = correr a la misma velocidad que la velocidad del campo magnético cambiante del devanado del estator.

El motor síncrono es una máquina doblemente excitada , es decir, se le proporcionan dos entradas eléctricas. El devanado del estator que consiste en un devanado trifásico está provisto de suministro trifásico y el rotor está provisto de suministro de CC. El devanado del estator trifásico que transporta corrientes trifásicas produce un flujo magnético rotativo trifásico.

El principio de funcionamiento de un motor síncrono se basa en el principio de bloqueo magnético entre los polos del estator y el rotor.