Motores Sincronos

Motores síncronos
 
 
Pocos motores síncronos usan rotores con imán permanente. Por lo general tienen rotores con alambre enrollado excitado por una fuente de poder CD.
Si un rotor girando que esta magnetizado de manera permanente en la dirección transversa esta puesto a dentro del estator, sera arrastrado por atracción magnética a la velocidad a la que está girando el campo. Esta se llamala velocidad síncrona y el ensamblado es un motor síncronoSu velocidad está exactamente síncrona con la frecuencia de línea. Pequeños motores síncronos se encuentran en relojes eléctricos para asegurar una medición de tiempo precisa, pero también en la industria se usan los motores síncronos. En grandes motores síncronos industriales el rotor es un electroimán y esta excitado por la corrientedirectra.
 
Una característica del motor síncrono es que si el rotor es "sobreexcitado", esto es , si el campo magnético es superior a un cierto valor, el motor se comporta como un capacitor a través de la línea de poder. Esto puede ser útil para la corrección del factor de fuerza en plantas industriales que usan muchos motores de inducción.

Motores eléctricos a Corriente Alterna (CA)
 
Haydos tipos de motores eléctricos a corriente alterna, el motor síncrono y el motor a inducción. Cada uno de estos tipos puede usar corriente monofásica o trifásica. En aplicaciónes industriales, los motores trifásicos son los más comunes, debido a su eficacidad mayor que los motores monofásicos. El motor síncrono es mucho menos generalizado que el motor a inducción, pero se usa en unas aplicacionesespeciales, que requieren una velocidad absolutamente constante o una corrección del factor de potencia. Los motores a inducción y los motores síncronos son similares en muchos aspectos pero tienen algunos detalles diferentes.
Los imanes de barras tienen polos Norte y Sur. Cuando se les deja girar, el polo Norte indicará el Norte, ya que los polos opuestos se atraen , por consecuencia el poloNorte de la tierra es en realidad un polo Sur magnético
El estator del motor CA contiene un número de bobinas de alambre enrollado alrededor y a través de las ranuras del estator. Siempre hay más ranuras que bobinas y por eso las bobinas son trenzadas de manera bastante compleja. Cuando las bobinas se ponen bajo corriente, se genéra un campo magnético rotativo a dentro del estator. La velocidad derotación depende del número de bobinas, o del número de polos. En un motor trifásico, tres bobinas formarán 2 polos magnéticos debido a la acción de las corrientes que tienen una diferencia de fase de 120 grados entre ellos. Con una frecuencia de línea de 60 Hz, y dos polos en el estator el ritmo de rotación del campo será de 60 por segundo o 3600 RPM. Si hay 4 polos (6 bobinas) el campo girará a1800 RPM y etc.
 

CONTROL DE MOTORES SÍNCRONOS
1. Introducción
Los motores sincrónicos son usados como servo-controladores en aplicaciones como equipos periféricos de computadoras, robóticos y como controladores de velocidad ajustables en una variedad de aplicaciones como: bombas de carga proporcional, grandes abanicos y compresores. En aplicaciones de baja potencia hasta unos cuantoskilowatts, son usados motores sincrónicos de imán permanente (ver Figura 1). Estos motores son a menudo referidos como motores "DC sin brocha" o motores conmutados electrónicamente.

Figura 1: Estructura de un motor sincrónico;
                            (a) imán permanente, (b) polos salientes.
2. Principio de Operación del Motor Síncrono  
El devanado de campo en el rotor produce un flujo Øfen el entrehierro. Este flujo rota a una velocidad sincrónica ws rad/s, la cual es la misma que la velocidad del rotor. El flujo Øfa se une al devanado de fase del estator, por ejemplo la fase a, varia sinosoidalmente con el tiempo:

donde;

y p es el número de polos en el motor. Si asumimos Ns como un número equivalente de vueltas en cada devanado del estator, la fem inducida en la fase a...