Motores Sincronos
Páginas: 23 (5629 palabras)
Publicado: 3 de septiembre de 2011
MOTOR SINCRONO
Los motores síncronos son máquinas síncronas que se utilizan para convertir potencia eléctrica en potencia mecánica de rotación. La característica principal de este tipo de motores es que trabajan a velocidad constante que depende solo de la frecuencia de la red y de otros aspectos constructivos de la máquina. A diferencia de los motores asincrónicos, la puesta en marcha requierede maniobras especiales a no ser que se cuente con un sistema automático de arranque. Otra particularidad del motor síncrono es que al operar de forma sobreexcitado consume potencia reactiva y mejora el factor de potencia.
La máquina síncrona es una máquina reversible ya que se puede utilizar como generador de corriente alterna o como motor síncrono. Está constituido por dos devanadosindependientes:
a) Un devanado inductor, construido en forma de arrollamiento concentrado o distribuido en ranuras, alimentado por corriente continua, que da lugar a los polos de la máquina y que se coloca en el rotor.
b) Un devanado inducido distribuido formando un arrollamiento trifásico recorrido por corriente alterna ubicado en el estator que está construido de un material ferro magnético,generalmente de chapas de acero al silicio.
La estructura del rotor puede ser en forma de polos salientes o de polos lisos como se ve en la figura 1 si el motor tuviese solo un par de polos.
Principio de funcionamiento
Si a un alternador trifásico se le retira la máquina motriz y se alimenta su estator mediante un sistema trifásico de corriente alterna se genera en el estator un campomagnético giratorio, cuya velocidad sabemos que es N = 60 f/p donde f es la frecuencia de la red, y p es el número de pares de polos del rotor. Si en estas circunstancias, con el rotor parado, se alimenta el devanado del mismo con corriente continua se produce un campo magnético rotó rico fijo, delante del cual pasa el campo magnético del estator. Los polos del rotor están sometidos ahora a atracciones yrepulsiones en breves iografía:
No se subió ningún archivo
periodos de tiempo, por parte de los polos del estator pero el rotor no consigue girar, a lo sumo vibrará.
Al llevar el rotor a la velocidad de sincronismo, haciéndolo girar mediante un motor auxiliar, al enfrentarse polos de signo opuestos se establece un enganche magnético que les obliga a seguir girando juntos, pudiendo ahoraretirar el motor auxiliar. Este enganche magnético se produce ya que el campo giratorio estatórico arrastra por atracción magnética al rotor en el mismo sentido y velocidad.
En la figura se muestran dos conductores del inducido enfrentando a dos polos consecutivos del rotor para dos instantes de tiempo consecutivos. Se puede concluir que si el rotor está en reposo o gira a otra velocidad diferentea la de sincronismo, el par medio que desarrolla al conectarlo a la red es nulo por lo que el motor no arranca.
Circuito equivalente
Ya que el motor síncrono es igual físicamente al generador, las ecuaciones básicas de velocidad, potencia y par son las mismas. La única diferencia es que el sentido de flujo de potencia (y por lo tanto el sentido de la corriente de carga) es opuesto para elmotor.
Consideremos un motor síncrono funcionando en régimen estacionario con una tensión por fase U. Suponemos que la reactancia de dispersión es constante, que se pueden despreciar las pérdidas en el hierro y que el entrehierro es uniforme. En la figura 3 se puede ver el circuito eléctrico equivalente (diagrama de Blondel) que representa al motor síncrono conectado a la red en el cual el estatorse comporta como el primario de un transformador.
Circuito equivalente de un motor síncrono trifásico
Por la Ley de tensiones de Kirchhoff, se cumple: U = - Ev + R Ig + jLw I
Diagrama fasorial de Blondel (note que la f.e.m. está atrasada con respecto a U, al revés que para el generador)
Una vez que se produce la conexión del motor a la red, ocurre un desplazamiento del eje de los...
Los motores síncronos son máquinas síncronas que se utilizan para convertir potencia eléctrica en potencia mecánica de rotación. La característica principal de este tipo de motores es que trabajan a velocidad constante que depende solo de la frecuencia de la red y de otros aspectos constructivos de la máquina. A diferencia de los motores asincrónicos, la puesta en marcha requierede maniobras especiales a no ser que se cuente con un sistema automático de arranque. Otra particularidad del motor síncrono es que al operar de forma sobreexcitado consume potencia reactiva y mejora el factor de potencia.
La máquina síncrona es una máquina reversible ya que se puede utilizar como generador de corriente alterna o como motor síncrono. Está constituido por dos devanadosindependientes:
a) Un devanado inductor, construido en forma de arrollamiento concentrado o distribuido en ranuras, alimentado por corriente continua, que da lugar a los polos de la máquina y que se coloca en el rotor.
b) Un devanado inducido distribuido formando un arrollamiento trifásico recorrido por corriente alterna ubicado en el estator que está construido de un material ferro magnético,generalmente de chapas de acero al silicio.
La estructura del rotor puede ser en forma de polos salientes o de polos lisos como se ve en la figura 1 si el motor tuviese solo un par de polos.
Principio de funcionamiento
Si a un alternador trifásico se le retira la máquina motriz y se alimenta su estator mediante un sistema trifásico de corriente alterna se genera en el estator un campomagnético giratorio, cuya velocidad sabemos que es N = 60 f/p donde f es la frecuencia de la red, y p es el número de pares de polos del rotor. Si en estas circunstancias, con el rotor parado, se alimenta el devanado del mismo con corriente continua se produce un campo magnético rotó rico fijo, delante del cual pasa el campo magnético del estator. Los polos del rotor están sometidos ahora a atracciones yrepulsiones en breves iografía:
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periodos de tiempo, por parte de los polos del estator pero el rotor no consigue girar, a lo sumo vibrará.
Al llevar el rotor a la velocidad de sincronismo, haciéndolo girar mediante un motor auxiliar, al enfrentarse polos de signo opuestos se establece un enganche magnético que les obliga a seguir girando juntos, pudiendo ahoraretirar el motor auxiliar. Este enganche magnético se produce ya que el campo giratorio estatórico arrastra por atracción magnética al rotor en el mismo sentido y velocidad.
En la figura se muestran dos conductores del inducido enfrentando a dos polos consecutivos del rotor para dos instantes de tiempo consecutivos. Se puede concluir que si el rotor está en reposo o gira a otra velocidad diferentea la de sincronismo, el par medio que desarrolla al conectarlo a la red es nulo por lo que el motor no arranca.
Circuito equivalente
Ya que el motor síncrono es igual físicamente al generador, las ecuaciones básicas de velocidad, potencia y par son las mismas. La única diferencia es que el sentido de flujo de potencia (y por lo tanto el sentido de la corriente de carga) es opuesto para elmotor.
Consideremos un motor síncrono funcionando en régimen estacionario con una tensión por fase U. Suponemos que la reactancia de dispersión es constante, que se pueden despreciar las pérdidas en el hierro y que el entrehierro es uniforme. En la figura 3 se puede ver el circuito eléctrico equivalente (diagrama de Blondel) que representa al motor síncrono conectado a la red en el cual el estatorse comporta como el primario de un transformador.
Circuito equivalente de un motor síncrono trifásico
Por la Ley de tensiones de Kirchhoff, se cumple: U = - Ev + R Ig + jLw I
Diagrama fasorial de Blondel (note que la f.e.m. está atrasada con respecto a U, al revés que para el generador)
Una vez que se produce la conexión del motor a la red, ocurre un desplazamiento del eje de los...
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