¿En qué se diferencian los motores de inducción de los motores síncronos?

En este artículo veremos las principales diferencias entre los motores eléctricos síncronos y los motores de inducción para que cualquiera que lea estas líneas pueda entender claramente estas diferencias.

Motores asíncronos están más extendidos hoy en día, pero en algunas situaciones los motores síncronos son más adecuados, más efectivos para resolver problemas industriales y de producción específicos, esto se discutirá a continuación.

Primero, recordemos qué es un motor eléctrico. Motor electrico Se denomina máquina eléctrica, diseñada para convertir la energía eléctrica en energía mecánica de rotación del rotor y sirve como accionamiento de algún mecanismo, por ejemplo, para accionar una grúa o una bomba.

De vuelta en la escuela, a todos se les dijo y se les mostró cómo dos imanes se repelen desde los polos del mismo nombre y desde los polos opuestos: se atraen. él magnetos permanentes… Pero también hay imanes variables. Todos recuerdan un dibujo con un marco conductor ubicado entre los polos de un imán permanente en forma de herradura.

Un marco ubicado horizontalmente, si una corriente continua fluye a través de él, se convertirá en el campo magnético de un imán permanente bajo la acción de un par de fuerzas (Fuerza de amperaje) hasta alcanzar un equilibrio vertical.

Si luego pasa una corriente continua a través del marco en la dirección opuesta, el marco girará más. Como resultado de dicho suministro alterno del marco con corriente continua en una dirección u otra, se logra una rotación continua del marco. El marco aquí es un análogo de un imán variable.

El ejemplo anterior con un marco giratorio en su forma más simple demuestra el principio de funcionamiento de un motor eléctrico síncrono. Cada motor síncrono de rotor tiene devanados de campo que reciben corriente continua que forma el campo magnético del rotor. El estator de un motor eléctrico síncrono contiene un devanado de estator que forma el campo magnético del estator.

Cuando se aplica corriente alterna al devanado del estator, el rotor girará a una frecuencia correspondiente a la frecuencia de la corriente en el devanado del estator. La velocidad del rotor estará sincronizada con la frecuencia de la corriente del devanado del estator, razón por la cual dicho motor eléctrico se llama síncrono. El campo magnético del rotor es generado por la corriente, no inducido por el campo del estator, por lo que el motor síncrono puede mantener la velocidad nominal síncrona independientemente de la potencia de carga, por supuesto dentro de límites razonables.

Un motor de inducción, a su vez, difiere de un motor síncrono. Si recordamos la imagen en el marco y el marco simplemente tiene un cortocircuito, entonces, a medida que el imán gira alrededor del marco, la corriente inducida en el marco creará un campo magnético en el marco y el marco intentará alcanzar el imán.

La velocidad del marco bajo carga mecánica siempre será menor que la velocidad del imán y por lo tanto la frecuencia no será sincrónica. Este sencillo ejemplo demuestra cómo funciona un motor de inducción.

En un motor eléctrico asíncrono, el campo magnético giratorio está formado por una corriente alterna del devanado del estator ubicado en sus canales. El rotor de un motor de inducción típico no tiene devanados como tales, sino que tiene barras cortocircuitadas (rotor de ardilla), tal rotor se llama rotor de ardilla. También hay motores de inducción de rotor de fase, donde el rotor contiene devanados, cuya resistencia y corriente pueden ser controladas por un reóstato.

Entonces, ¿cuál es la principal diferencia entre el motor de inducción y el motor síncrono? En apariencia, son similares, a veces incluso un especialista no distinguirá un motor eléctrico síncrono de uno asíncrono por características externas. La principal diferencia radica en el diseño de los rotores. El rotor del motor de inducción no recibe corriente y los polos en él son inducidos por el campo magnético del estator.

El rotor de un motor síncrono tiene un devanado de campo accionado de forma independiente. Los estatores de un motor síncrono y asíncrono están dispuestos de la misma manera, la función en cada caso es la misma: crear un campo magnético giratorio en el estator.

La velocidad de un motor de inducción bajo carga siempre va a la zaga de la rotación del campo magnético del estator por la cantidad de deslizamiento, mientras que la velocidad del motor síncrono es igual en frecuencia a la "revolución" del campo magnético del estator, por lo tanto, si el la velocidad debe ser constante bajo diferentes cargas, es preferible elegir un motor síncrono, por ejemplo en El accionamiento de cizalla de guillotina es más adecuado para su tarea por un potente motor síncrono.

El campo de aplicación de los motores asíncronos en la actualidad es muy amplio. Estos son todo tipo de máquinas, transportadores, ventiladores, bombas, todos aquellos equipos en los que la carga es relativamente estable o la reducción de la velocidad de la carga no es crítica para el proceso de trabajo.

Algunos compresores y bombas requieren una velocidad constante con cualquier carga; Los motores síncronos están instalados en dichos equipos.

Los motores síncronos son más caros de fabricar que los motores asíncronos, por lo que si se puede elegir y una ligera reducción de la velocidad bajo carga no es crítica, se adquiere un motor asíncrono.

Los motores eléctricos síncronos se utilizan ampliamente en accionamientos eléctricos que no requieren control de velocidad. En comparación con los motores asíncronos, tienen una serie de ventajas:

• mayor eficiencia;

• la posibilidad de producir motores con una velocidad de rotación baja, lo que permite abandonar marchas intermedias entre el motor y la máquina de trabajo;

• la velocidad del motor no depende de su carga en el eje;

• la posibilidad de utilizar potencia reactiva como dispositivos de compensación.

Los motores eléctricos síncronos pueden ser consumidores y generadores. Poder reactivo... La naturaleza y el valor de la potencia reactiva de un motor síncrono depende de la magnitud de la corriente en el devanado de campo. La dependencia de la corriente en el devanado que suministra voltaje a la red eléctrica de la corriente de excitación se denomina característica en forma de U de un motor síncrono. Al 100% de la carga del eje del motor, su coseno phi es igual a 1. En este caso, el motor eléctrico no consume potencia reactiva de la red eléctrica. En este caso, la corriente en el devanado del estator tiene un valor mínimo.