¿Qué es la rotación síncrona?
La velocidad del rotor a la que opera motor asíncrono, depende de la frecuencia de la tensión de alimentación, la potencia de la carga actual en el eje y el número de polos electromagnéticos del motor dado. Esta velocidad real (o frecuencia de funcionamiento) es siempre menor que la llamada frecuencia síncrona, que está determinada únicamente por los parámetros de la fuente de alimentación y el número de polos del devanado del estator de este motor asíncrono.
Por lo tanto, la velocidad síncrona del motorSoy Si la frecuencia de rotación del campo magnético del devanado del estator está en la frecuencia nominal de la tensión de alimentación y difiere ligeramente de la frecuencia de funcionamiento. Como resultado, el número de revoluciones por minuto bajo carga siempre es menor que las llamadas revoluciones síncronas.
La figura muestra cómo la frecuencia de rotación síncrona de un motor de inducción con uno u otro número de polos del estator depende de la frecuencia de la tensión de alimentación: cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la velocidad angular de rotación del campo magnético. por ejemplo, en unidades de frecuencia variable cambiar la frecuencia de la tensión de alimentación cambiar la frecuencia síncrona del motor. Esto también cambia la velocidad de funcionamiento del rotor del motor bajo carga.
Normalmente, el devanado del estator de un motor de inducción se alimenta con corriente alterna trifásica, lo que crea un campo magnético giratorio. Y cuantos más pares de polos, menor es la frecuencia de rotación síncrona, la frecuencia de rotación del campo magnético del estator.
La mayoría de los motores asíncronos modernos tienen de 1 a 3 pares de polos magnéticos, en casos excepcionales 4, porque cuantos más polos, menor es la eficiencia del motor asíncrono. Sin embargo, con menos polos, la velocidad del rotor se puede cambiar muy, muy suavemente cambiando la frecuencia del voltaje de suministro.
Como se señaló anteriormente, la frecuencia operativa real de un motor de inducción difiere de su frecuencia síncrona. ¿Por qué está sucediendo? Cuando el rotor gira a una frecuencia inferior a la síncrona, los cables del rotor cruzan el campo magnético del estator a cierta velocidad y se les induce una FEM. Este EMF crea corrientes en los conductores del rotor cerrado, como resultado de lo cual estas corrientes interactúan con el campo magnético giratorio del estator y se produce un par: el rotor es atraído por el campo magnético del estator.
Si el par tiene un valor suficiente para superar las fuerzas de fricción, entonces el rotor comienza a girar hasta que el par electromagnético es igual al par de frenado creado por la carga, las fuerzas de fricción, etc.
En este caso, el rotor va a la zaga del campo magnético del estator todo el tiempo, la frecuencia de operación no puede alcanzar la frecuencia síncrona, porque si esto sucede, el EMF dejará de inducirse en los cables del rotor y el par simplemente no aparecerá. Como resultado, para el modo motor el valor "deslizamiento" (deslizamiento, como regla, es 2-8%), en relación con lo cual también es cierta la siguiente desigualdad del motor:
Pero si el rotor del mismo motor asíncrono se gira con la ayuda de algún impulsor externo, por ejemplo, un motor de combustión interna, a tal velocidad que la velocidad del rotor excede la frecuencia síncrona, entonces la fem en los cables del rotor y la corriente activa en ellos adquirirá una cierta dirección y el motor de inducción se volverá generador.
El momento electromagnético total resulta retardado, el deslizamiento s se vuelve negativo, pero para que se manifieste el modo generador, es necesario suministrar potencia reactiva al motor de inducción, lo que crearía un campo magnético en el estator. En el momento de poner en marcha una máquina de este tipo en modo generador, la inducción residual del rotor y los condensadores que están conectados a las tres fases del devanado del estator que alimentan la carga activa pueden ser suficientes.