Principio del motor de inducción
La diferencia entre los motores síncronos y asíncronos se explica teniendo en cuenta factores como su tipo, el deslizamiento, la necesidad de una fuente de energía adicional, la necesidad de anillos rozantes y escobillas, su coste, la eficiencia, el factor de potencia, el suministro de corriente, la velocidad, el autoarranque, el efecto en el par debido al cambio de voltaje, su velocidad de funcionamiento y diversas aplicaciones de los motores síncronos y asíncronos.
AplicacionesLos motores síncronos se utilizan en centrales eléctricas, industrias manufactureras, etc. También se utilizan como controladores de tensión.
El motor síncrono es un motor que funciona a velocidad síncrona, es decir, la velocidad del rotor es igual a la del estator del motor. Sigue la relación N = NS = 120f/P, donde N es la velocidad del rotor y Ns la velocidad sincrónica.
Motor síncrono frente a motor de inducción
Motor Síncrono vs Motor de InducciónLa siguiente tabla destaca los principales puntos que diferencian a un Motor Síncrono de un Motor de Inducción -Motor SíncronoMotor de InducciónSiempre funciona a velocidad síncrona. Por ello, se denomina síncrono
El devanado se alimenta de una fuente de CA.Su velocidad es independiente de la carga.Su velocidad disminuye con el aumento de la carga.No es autoarrancable. El motor síncrono es más eficaz que el motor de inducción de la misma potencia.
El motor síncrono es más eficiente que el motor de inducción de la misma potencia.
El factor de potencia del motor síncrono puede cambiarse cambiando el motor.Un motor de inducción es más barato que un motor síncrono.Un motor síncrono tiene una construcción complicada.Un motor de inducción tiene una construcción más sencilla que un motor síncrono.Un motor síncrono tiene un alto par de arranque en comparación con un motor de inducción.Un motor de inducción tiene menos par de arranque.Los motores síncronos son económicos para velocidades inferiores a 300 RPM. Los motores de inducción son económicos para velocidades superiores a 600 RPM.Los motores síncronos requieren excitación de CC en el rotor.Los motores de inducción no requieren excitación para el rotor.Aplicaciones – Conducción de cargas mecánicas a velocidad constante, corrección del factor de potencia de los sistemas eléctricos, etc.Aplicaciones – Los motores de inducción se utilizan para la conducción de cargas mecánicas solamente.
Generador síncrono frente a asíncrono
Motor de inducción trifásico totalmente cerrado y refrigerado por ventilador (TEFC) con la cubierta final a la izquierda, y sin la cubierta final para mostrar el ventilador de refrigeración a la derecha. En los motores TEFC, las pérdidas de calor en el interior se disipan indirectamente a través de las aletas de la carcasa, principalmente por convección forzada del aire.
Vista en corte del estator de un motor de inducción TEFC, mostrando el rotor con aletas de circulación de aire internas. Muchos de estos motores tienen un inducido simétrico, y el bastidor puede invertirse para colocar la caja de conexiones eléctricas (no mostrada) en el lado opuesto.
Un motor de inducción o motor asíncrono es un motor eléctrico de corriente alterna en el que la corriente eléctrica en el rotor necesaria para producir el par se obtiene por inducción electromagnética a partir del campo magnético del devanado del estator[1] Un motor de inducción puede, por tanto, fabricarse sin conexiones eléctricas al rotor[a] El rotor de un motor de inducción puede ser de tipo bobinado o de tipo jaula de ardilla.
Los motores de inducción trifásicos de jaula de ardilla se utilizan ampliamente como accionamientos industriales porque son autoarrancables, fiables y económicos. Los motores de inducción monofásicos se utilizan mucho para cargas más pequeñas, como los electrodomésticos, por ejemplo, los ventiladores. Aunque tradicionalmente se han utilizado en servicio de velocidad fija, los motores de inducción se utilizan cada vez más con accionamientos de frecuencia variable (VFD) en servicio de velocidad variable. Los VFD ofrecen oportunidades de ahorro energético especialmente importantes para los motores de inducción existentes y futuros en aplicaciones de carga de ventiladores centrífugos, bombas y compresores de par variable. Los motores de inducción de jaula de ardilla se utilizan mucho tanto en aplicaciones de velocidad fija como de variadores de frecuencia.
Tipos de motores eléctricos
La velocidad de funcionamiento de un motor síncrono es RPM = 120f/p, mientras que la velocidad de funcionamiento de un motor asíncrono es mucho menor, es decir, RPM = 120f/p-slip. El deslizamiento es un fenómeno relativo; es nulo cuando no hay par cargado, pero aumenta con la cantidad de carga.
En los motores síncronos, se necesitan anillos de deslizamiento y escobillas para suministrar la excitación del rotor. En cambio, los motores asíncronos no necesitan realmente los anillos rozantes. Sin embargo, algunos tienen los anillos rozantes sólo para el arranque suave o para mantener la velocidad bajo control.
Los motores síncronos necesitan devanados de rotor. Los motores asíncronos, sin embargo, se construyen con la ayuda de barras de conducción que se colocan dentro del rotor en forma de jaula de ardilla. La jaula de ardilla se forma cuando las barras de conducción del interior del rotor se cortocircuitan.
Una vez que el motor síncrono alcanza la velocidad de sincronización, necesita un modo de funcionamiento. Además, los motores síncronos también necesitan un mecanismo de arranque. En cambio, los motores asíncronos no siguen el mismo proceso. Pueden arrancarse aplicando energía, aunque los motores monofásicos a veces necesitan un circuito adicional para ponerse en marcha.