Motors síncrons

Un motor síncron és aquell en què el rotor normalment gira a la mateixa velocitat que el camp giratori de la màquina. L'estator és semblant al d'una màquina d'inducció que consisteix en un bastidor cilíndric de ferro amb bobinatges, generalment trifàsics, situats en ranures al voltant de la perifèria interior. La diferència està en el rotor, que normalment conté un bobinatge aïllat connectat a través d'anells lliscants o altres mitjans a una font de corrent continu (veurefigura).
El principi de funcionament d'un motor síncron es pot entendre considerant que els bobinats de l'estator estan connectats a una font de corrent altern trifàsica. L'efecte del corrent de l'estator és establir un camp magnètic que gira a 120f/prevolucions per minut per a una freqüència defhertz i perppols. Un corrent continu en ap- L'enrotllament del camp polar al rotor també produirà un camp magnètic que gira a la velocitat del rotor. Si la velocitat del rotor es fa igual a la del camp de l'estator i no hi ha parell de càrrega, aquests dos camps magnètics tendiran a alinear-se entre si. A mesura que s'aplica una càrrega mecànica, el rotor rellisca enrere uns quants graus respecte al camp de rotació de l'estator, desenvolupant un parell i continua sent arrossegat per aquest camp giratori. L'angle entre els camps augmenta a mesura que augmenta el parell de càrrega. El parell màxim disponible s'aconsegueix quan l'angle amb el qual el camp del rotor queda endarrerit amb el camp de l'estator és de 90 graus. L'aplicació de més parell de càrrega aturarà el motor.
Un dels avantatges del motor síncron és que el camp magnètic de la màquina es pot produir pel corrent continu al bobinat de camp, de manera que els bobinatges de l'estator només han de proporcionar un component de potència de corrent en fase amb la tensió de l'estator aplicada, és a dir, el motor pot funcionar amb un factor de potència unitari. Aquesta condició minimitza les pèrdues i l'escalfament en els bobinats de l'estator.
Un motor síncron amb només un bobinatge de camp que transporta corrent continu no s'engegaria automàticament. A qualsevol velocitat que no sigui la velocitat síncrona, el seu rotor experimentaria un parell oscil·lant de valor mitjà zero a mesura que el camp magnètic giratori passa repetidament pel rotor en moviment més lent. Normalment, s'afegeix al rotor un bobinatge en curtcircuit similar al d'una màquina d'inducció per proporcionar un parell d'arrencada. El motor s'engega, ja sigui amb una tensió de l'estator completa o reduïda, i s'aconsegueix al voltant del 95 per cent de la velocitat síncrona, generalment amb el bobinatge de camp curtcircuitat per protegir-lo d'una tensió induïda excessiva. Aleshores s'aplica el corrent de camp i el rotor entra en sincronisme amb el camp giratori.





