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Copy of Motores sincronos y asincronos.

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PILAR RUBIO MALLEN

on 29 April 2014

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Transcript of Copy of Motores sincronos y asincronos.

Introducció motor sincrono:
Motores sincronos y asincronos.
Introducción motor asíncrono:
Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor,
siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo".
Este tipo de motor contiene electromagnetos en el estátor
del motor que crean un campo magnético que rota en el tiempo
a esta velocidad de sincronismo.
El estator del motor síncrono, tiene la misma construcción que
el del motor asíncrono, aunque en diferencia con este la puesta
en marcha requiere de maniobras especiales a no ser que cuente
con un sistema automatico de arranque.
En el paquete de chapas del estator se encuentra el arrollamiento
trifásico que genera el campo magnético giratorio.
El rotor, con un núcleo polar macizo o de chapas, lleva un arrollamiento
de excitación que se alimenta con corriente continua a través de unos anillos rozantes.
Actúa como electroimán. Su número de polos es igual al número de polos del estator.
En los motores pequeños se utilizan también rotores de imán permanente.
MOTORES SÍNCRONOS Y ASÍNCRONOS
Motor síncrono
Motor asíncrono
Generalmente el rotor, puede ser de dos tipos:
a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estátor, en el que se encuentran las bobinas inductoras.
Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio.
Según el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es también de 120º, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de Faraday.
La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde.

Las máquinas de continua fueron las primeras que se utilizaron industrialmente. Sin embargo, por razones fundamentales de economía en el transporte y la distribución, las redes de energía eléctrica se establecieron muy pronto como redes de corriente alterna. Esta situación persiste en nuestros días y puede afirmarse que en la práctica totalidad de los centros industriales y fabriles, el suministro eléctrico tiene lugar en forma de corriente alterna trifásica, fijándose sin dificultad el nivel de tensión requerido en cada caso concreto
mediante transformadores. Ello hace ver de inmediato las ventajas que se derivan de poder utilizar, para cubrir la gran demanda de energía mecánica propia de los procesos industriales, un motor robusto y sin
problemas que arrancase y funcionase conectado directamente a la red trifásica.
Tanto el motor síncrono como el asíncrono son motores de corriente alterna.
INTRODUCCIÓN
Los motores asíncronos son máquinas rotativas de flujo variable y sin colector. El campo inductor está generado por corriente alterna. Generalmente, el inductor está en el estator (parte fija, sirve para la transmisión de potencia) y el inducido en el rotor (parte que gira).
Funcionamiento motor síncrono.
Al conectar la corriente, el campo magnético giratorio del estator adquiere inmediatamente la velocidad del sincronismo correspondiente a su número de polos. Los polos del rotor son atraídos por los polos opuestos del campo giratorio del estator,
y poco después son rechazados por los polos de éste, del mismo signo. Debido a su inercia, la rueda polar no está en condiciones de seguir inmediatamente las revoluciones del campo giratorio. Si el rotor recibe unas revoluciones semejantes a las del campo giratorio mediante un sistema auxiliar, por ejemplo una jaula de arranque, entonces es
atraído dentro de las revoluciones del campo giratorio, y sigue girando con éste.
Si el rotor lleva un arrollamiento complementario en cortocircuito, entonces el motor sincrónico puede arrancar como motor asíncrono. Después de conectar la corriente de excitación, sigue girando como motor sincrónico.
Partes del motor.
- Carcasa
- Estator (Es el inductor).
- Rotor (El inducido).
El motor asíncrono trifásico.
Los motores asíncronos son los motores trifásicos más importantes. El campo giratorio del estator induce en el rotor una tensión que le hace girar. Por esos estos motores se denominan también motores de inducción. Dependiendo del tipo de rotor
que utilicen, existen dos tipos fundamentales: motores de rotor en cortocircuito o jaula de ardilla y motores de rotor bobinado.
Motores con rotor en cortocircuito (jaula de ardilla).
Es el mas utilizado.
El estator de éstos motores se compone de la carcasa, paquete de chapas del estator y del arrollamiento del estator. Los principios y finales de las bobinas salen al cuadro de bornes.
El rotor se compone del paquete de chapas calado sobre el eje y las barras conductoras de aluminio o cobre colocadas en las ranuras.
En los extremos del paquete de chapas las barras conductoras están unidas entre sí mediante anillos de cortocircuito. Las barras conductoras y los anillos de cortocircuito forman el arrollamiento del rotor y tienen la forma de jaula.
Funcionamiento.

En el momento de ponerlo en marcha éste motor se corresponde con un transformador.
El campo giratorio del arrollamiento del estator provoca una variación de flujo en los bucles conductores del rotor, que de momento está parado. La tensión inducida por ésta variación, hace pasar corriente a través de los conductores unidos mediante los anillos de cortocircuito, los cuales producen el correspondiente campo magnético que, a su vez, produce un par de giro que hace girar al rotor en el sentido de giro del campo giratorio del estator. Si el rotor llegara a alcanzar las revoluciones del campo giratorio, sería cero la variación de flujo en el bucle conductor y, por lo tanto, sería también nulo el par de giro que causa el movimiento.
Por éste motivo las revoluciones del rotor son siempre menores que las revoluciones del campo giratorio. La diferencia se denomina deslizamiento.
Motores con rotor de anillos rozantes (rotor bobinado).
El estator del motor con rotor de anillos rozantes tiene la misma disposición que el de motor con rotor en cortocircuito.
La diferencia estriba en que, sobre el eje del rotor, va el paquete de chapas y los anillos rozantes los cuales acceden a las conexiones de los bobinados alojados
en las ranuras de dicho paquete.
El arrollamiento del rotor tiene tres bobinados conectados internamente en estrella, los extremos de éstos bobinados desembocan en los anillos.
La unión con los anillos rozantes se
establece mediante tres escobillas de carbón. A través de las escobillas se pueden intercalar resistencias activas en el circuito del rotor. Éstas se utilizan para el arranque o para controlar las
revoluciones.
El motor con rotor de anillos rozantes en cortocircuito funciona igual que un motor de jaula de ardilla.
Cuando el motor está parado, el rotor y el estator actúan como un transformador. El campo giratorio del estator induce una tensión en el rotor.
Estando en corto las conexiones del rotor, la tensión inducida en el rotor provoca el paso de corriente. El campo giratorio del estator y las corriente del rotor dan lugar a un par de giro.
En éstos motores es posible la regulación mediante resistencias de la corriente rotórica y con ella, la propia corriente del estator.
Este sistema tiene la ventaja de que no es necesario disminuir la tensión en el estator para disminuir el flujo y, con él, la corriente rotórica, que siempre trae consigo una reducción del par motor.
Usos en la industria:
Trabajos con velocidades constantes.

Trabajos en lugares con riesgo de incencio.

Trabajos en lugares con mucho polvo.
Estos motores se denominan sincrónicos, porque la velocidad de giro depende únicamente de la frecuencia de la corriente de alimentación y del numero de polos, siendo independiente de la carga que deba vencer. Esta velocidad esta dada por la relación:

N = 120 f / p

donde f es la frecuencia de la red y p el numero de polos del conductor.

Después del arranque, el motor síncrono gira a la velocidad del campo giratorio.
Si un motor sincrónico se hace funcionar con una corriente de excitación superior a su
corriente de excitación nominal, se habla de régimen hiperexcitado. El motor actúa al mismo tiempo como generador suministrando a la red potencia reactiva inductiva. Por lo tanto, los motores sincrónicos se pueden utilizar como máquinas desfasadoras. En caso de funcionamiento hiperexcitado, se pueden utilizar para la compensación de la corriente reactiva, igual que los condensadores compensadores.
En régimen hipoexcitado los motores sincrónicos absorben potencia reactiva.
Usos en todos los segmentos de la
industria
Mineria.
Siderurgia.
Papel y delulosa
Saneamiento.
Quimica y petroquimica.
Cemento.
Caucho.
Ventajas.
Corrección del factor de potencia.
Mantener la velocidad constante.
Alto rendimiento.
Alta capacidad de par.
Mayor estabilidad en la utilización con convertidores de frecuencia.
Mantenimiento reducido.
Ventajas.
Son motores que se caracterizan porque son mecánicamente sencillos de construir, lo cual los hace
muy robustos y sencillos, apenas requieren mantenimiento, son baratos y, en el caso de motores
trifásicos, no necesitan arrancadores (arrancan por sí solos al conectarles la red trifásica de
alimentación) y no se ven sometidos a vibraciones por efecto de la transformación de energía
eléctrica en mecánica, ya que la potencia instantánea absorbida por una carga trifásica es constate e
igual a la potencia activa.
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