Este documento describe las máquinas síncronas y sus elementos constructivos. Explica que una máquina síncrona tiene dos devanados, uno inductor alimentado por corriente continua en el rotor y uno inducido trifásico en el estator. También cubre los circuitos equivalentes de máquinas síncronas monofásicas y polifásicas, el diagrama fasorial y los sistemas de excitación interna y externa.

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN “MARACAIBO”
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Maquinas Eléctrica III
Autor: Alexis Fidel Bracho.
Maracaibo, Febrero 2017

2. Esquema
1. Identificar cuáles son los elementos constructivos de las maquinas
sincrónicas.
2. Elaborar circuitos equivalentes de las maquinas sincrónicas monofásicas y
polifásicas.
3. Elaborar el diagrama fasorial de las maquinas sincrónicas.
4. Definir los sistemas de excitación: internos y externos.

3. Introducción
Una máquina síncrona es una máquina eléctrica rotativa de corriente
alterna cuya velocidad de rotación del eje y la frecuencia eléctrica están
sincronizadas y son mutuamente dependientes, la máquina puede operar tanto
como motor y generador. Como motor síncrono convierte la energía
eléctrica en energía mecánica y la velocidad de rotación del eje dependerá de la
frecuencia de la red eléctrica que se le suministre o bien convierte energía
mecánica en energía eléctrica, siendo en este caso utilizada como generador
síncrono y la frecuencia entregada en las terminales dependerá de la velocidad en
la que el eje esté girando.
Las máquinas síncronas se utilizan en mayor medida
como generadores de corriente alterna que como motores de corriente alterna, ya
que no presentan par de arranque y hay que emplear diferentes métodos de
arranque y aceleración hasta la velocidad de sincronismo. También se utilizan
para controlar la potencia reactiva de la red por su capacidad para, manteniendo la
potencia activa desarrollada constante, variar la potencia reactiva que absorbe o
cede a la red.

4. 1. Elementos constructivos de las maquinas Síncronas.
La máquina síncrona es una máquina reversible ya que se puede utilizar
como generador de corriente alterna o como motor síncrono. Está
constituido por dos devanados independientes: a) Un devanado inductor,
construido en forma de arrollamiento concentrado o distribuido en ranuras,
alimentado por corriente continua, que da lugar a los polos de la máquina y
que se coloca en el rotor. b) Un devanado inducido distribuido formando un
arrollamiento trifásico recorrido por corriente alterna ubicado en el estator
que está construido de un material ferromagnético, generalmente de
chapas de acero al silicio. La estructura del rotor puede ser en forma de
polos salientes o de polos lisos como se ve en la figura 1 si el motor tuviese
solo un par de polos.

5. 2. Circuito equivalente de un motor síncrono.
Circuito equivalente de un motor sincrónico monofásico:
Circuito equivalente de un motor sincrónico polifásico:
3. Diagrama fasorial de las maquinas síncronas.

6. 4. Definir los sistemas de excitación: internos y externos.
Los sistemas de excitación han tomado muchas formas a través de los años de su
evolución. En términos generales, dependiendo de la fuente de poder usada en la
excitación
Se pueden clasificar en tres categorías:
• Corriente continua (SCE DC)
• Corriente Alterna (SCE AC)
• Estática