MOTORES SINCRONICOS

Trabajo Práctico Nº5
Motores sincrónicos
Introducción
Motores sincrónicos
Estos motores no difieren mucho de los alternadores, salvo en el espesor del entrehierro, algún devanado auxiliar para el arranque de los motores y otras cosas.
Se denominan sincrónicos porque la velocidad de giro depende únicamente de la frecuencia de la corriente de alimentación y del número de polos siendoindependiente de la carga que deba vencer. Esta velocidad está dada por la relación:


Donde f es la frecuencia de la red y p es el número de polos del inductor.
Estos motores se emplean cuando se requiere una velocidad absolutamente constante.

Principio de funcionamiento:
En un instante determinado, durante medio ciclo de la corriente alternada, la corriente circula en el sentido indicado;como ésta es variable, también lo será el campo magnético producido, y entre este campo y el otro del rotor, se ejercerá una acción dinámica que tiende a desplazar al rotor en un sentido que se obtiene aplicando la regla de la mano izquierda.
Después de transcurrido medio ciclo, la corriente cambia de sentido, pero si al mismo tiempo el rotor da media vuelta, se producirá una inversión en lossentidos de las líneas de fuerza. Para que un motor sincrónico funcione regularmente, el rotor debe girar a velocidad tal, que se produzca la inversión de la corriente y de la polaridad en cada punto de la vuelta completa. Una vez que el rotor gira con esa velocidad, la acción de repulsión entre el estator y el rotor da la fuerza necesaria para que el giro continúe.
El arranque se consigue con unmotor auxiliar de potencia reducida o dotando al motor de un arrollamiento especial para que arranque como asincrónico.
Si se dispone corriente continua, se hace trabajar a la excitatriz encargada de suministrar la corriente de los campos inductores, como motor de arranque, alimentándola con una fuente auxiliar de corriente continua. Cuando el rotor llega a la velocidad de sincronismo, se cambialas conexiones y se la conecta de la manera normal, restableciéndose el funcionamiento como motor sincrónico y como excitatriz, respectivamente.






Campo giratorio
En la práctica los motores sincrónicos son generalmente trifásicos, por ello tendrán tres bobinados iguales desplazados de 120º geométricos de la periferia del estator. La rueda polar o rotor tendré tantos polos como los quetenga el bobinado del estator.
El campo magnético de estos motores está formado por un devanado trifásico, repartido en la periferia del estator y alimentado por un sistema trifásico sinusoidal (desplazadas 120º entre sí).

En el estator colocaremos tres bobinados, pero apartados de 120º geométricos. En el interior del estator el flujo magnético resultante será la suma de ls producidos por lastres bobinas, de manera que cada instante habrá que sumar gráficamente los tres flujos de sus respectivas bobinas.
Para calcular cuánto vale el flujo magnético resultante en el interior del estator y que dirección tiene, debemos tener en cuenta las siguientes consideraciones:
El sentido de las líneas de fuerza de un campo magnético depende del sentido de circulación de la corriente que loproduce.
Si aplicamos la regla del tirabuzón a las bobinas del estator supongamos que cuando la corriente es positiva, o sea hacia arriba, el flujo será saliente del centro geométrico del estator, y cuando la corriente es negativa será entrante hacia este centro 0.
Tomemos la posición 1, que corresponde a un instante determinado. I1 e I3 tienen la mitad del valor máximo, y son positivas, mientras queI2 tiene su valor máximo, pero es negativa. Llevemos esto al gráfico de los flujos de cada bobina. Los de las bobinas recorridas por I1 e I3 tendrán un valor dado, proporcional a esa corriente, y estarán dirigidas hacia afuera desde 0; el flujo producido por I2 será el doble de los otros y estará dirigido hacia adentro, es decir, hacia 0. Sumemos ahora los tres flujos y vemos que da una...