Este documento describe el funcionamiento y aplicaciones de los motores síncronos. Explica que estos motores operan a una velocidad constante relacionada con la frecuencia de la corriente de alimentación y el número de pares de polos. También describe que estos motores tienen dos devanados, uno en el rotor alimentado con corriente continua y otro en el estator alimentado con corriente alterna, y que cuando los polos del rotor alcanzan la velocidad de sincronismo se produce un acoplamiento magnético que hace que el rotor gire a la

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INFORME DE MOTORES SINCRONICOS
(02 Enero 2012)
Luis Muñoz, estudiante de la UPS Quito Ecuador, luis-alfredom@hotmail.com
III. DESARROLLO.
Resumen.- Una máquina sincrónica es una máquina de
corriente alterna cuya velocidad bajo condiciones de estado 1. Funcionamiento del motor síncrono.
estable es proporcional a la frecuencia de la corriente en su
armadura. El campo magnético que crean las corrientes de Si a un alternador trifásico se le retira la máquina motriz y se
armadura gira a la misma velocidad que el que crea la alimenta su estator mediante un sistema trifásico de corriente
corriente del campo en el rotor (que gira a la velocidad alterna se genera en el estator un campo magnético giratorio,
sincrónica), y se produce un par estacionario. cuya velocidad sabemos que es N = 60 f/p donde f es la
frecuencia de la red, y p es el número de pares de polos del
Los polos del rotor están sometidos ahora a atracciones y rotor. Si en estas circunstancias, con el rotor parado, se
repulsiones, en breves periodos de tiempo, por parte de los alimenta el devanado del mismo con corriente continua se
polos del estator, pero el rotor no consigue girar, entonces produce un campo magnético rotórico fijo, delante del cual
vibrará. Pero si llevamos el rotor a la velocidad de pasa el campo magnético del estator. Los polos del rotor están
sincronismo, haciéndole girar mediante un motor auxiliar, al sometidos ahora a atracciones y repulsiones en breves
enfrentarse polos de signo opuestos se establece un enganche periodos de tiempo, por parte de los polos del estator pero el
magnético que les obliga a seguir girando juntos, pudiéndose rotor no consigue girar, a lo sumo vibrará.
retirar el motor auxiliar.
Al llevar el rotor a la velocidad de sincronismo, haciéndolo
Palabras clave.- girar mediante un motor auxiliar, al enfrentarse polos de signo
opuestos se establece un enganche magnético que les obliga a
Devanado: El devanado de trabajo está formado de conductor seguir girando juntos, pudiendo ahora retirar el motor auxiliar.
formando una inductancia o bobina. Este enganche magnético se produce ya que el campo giratorio
estatórico arrastra por atracción magnética al rotor en el
Maquina sincrónica: es una máquina eléctrica rotativa de mismo sentido y velocidad.
corriente alterna cuya velocidad de giro en régimen
permanente está ligada con la frecuencia de la tensión en
bornes y el número de pares de polos.
I. NOMENCLATURA
CD= corriente directa.
AC= corriente alterna.
II. INTRODUCCIÓN
Los motores síncronos son máquinas síncronas que se utilizan
para convertir potencia eléctrica en potencia mecánica de
rotación. La característica principal de este tipo de motores es
que trabajan a velocidad constante que depende solo de la
frecuencia de la red y de otros aspectos constructivos de la
máquina. A diferencia de los motores asincrónicos, la puesta
en marcha requiere de maniobras especiales a no ser que se
cuente con un sistema automático de arranque. Otra
particularidad del motor síncrono es que al operar de forma Figura 1. Funcionamiento del motor síncrono.
sobreexcitado consume potencia reactiva y mejora el factor de
potencia.
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En la conversión de energía eléctrica en mecánica es
2. Aspectos constructivos. más eficiente, generando mayor ahorro de energía. Los
motores sincrónicos son proyectados para operar con
La máquina síncrona es una máquina reversible ya que se alto rendimiento en un amplio rango de velocidad y para
puede utilizar como generador de corriente alterna o como proveer un mejor aprovechamiento de energía para una
motor síncrono. Está constituido por dos devanados gran variedad de cargas.
independientes:
Alta capacidad de torque
a) Un devanado inductor, construido en forma de Los motores sincrónicos son proyectados con altos
arrollamiento concentrado o distribuido en ranuras, torques en régimen, manteniendo la velocidad
alimentado por corriente continua, que da lugar a los constante, incluso en aplicaciones con grandes
polos de la máquina y que se coloca en el rotor. variaciones de carga.
b) Un devanado inducido distribuido formando un Mayor estabilidad en la utilización con
arrollamiento trifásico recorrido por corriente alterna convertidores de frecuencia
ubicado en el estator que está construido de un material Puede actuar en un amplio rango de velocidad,
ferro magnético, generalmente de chapas de acero al manteniendo la estabilidad independiente de la variación
silicio. La estructura del rotor puede ser en forma de de carga (ej.: laminadoras, extrusoras de plástico, etc.).
polos salientes o de polos lisos como se ve en la figura 2
si el motor tuviese solo un par de polos. 4. Aplicaciones
Los motores sincrónicos son fabricados específicamente
para atender las necesidades de cada aplicación como
se muestra en la Figura 3.
Debido a sus características constructivas, operación
con alto rendimiento y adaptabilidad a todo tipo de
ambiente, son utilizados en prácticamente todos los
sectores de la industria, tales como:
Minería (moledoras, molinos, cintas
transportadoras y otros).
Figura 2. Tipos constructivos de máquinas sincrónicas. Siderurgia (laminadores, ventiladores, bombas y
compresores).
3. Campo de utilización. Papel y celulosa (extrusoras, picadoras,
desfibradoras, compresores y refinadoras)
Las aplicaciones de los motores sincrónicos en la Saneamiento (bombas).
industria, la mayoría de las veces, resultan en ventajas Química y petroquímica (compresores,
económicas y operacionales considerables, debido a ventiladores, extractores y bombas).
sus características de funcionamiento. Las principales Cemento (moledoras, molinos y cintas
ventajas son: transportadoras).
Goma (extrusoras, molinos y mezcladoras).
Corrección del factor de potencia
Los motores sincrónicos pueden ayudar a reducir los
costos de energía eléctrica y mejorar el rendimiento del
sistema de energía, corrigiendo el factor de potencia en
la red eléctrica donde están instalados. En pocos años,
el ahorro de energía eléctrica puede igualarse al valor
invertido en el motor.
Velocidad constante
Los motores sincrónicos mantienen la velocidad
constante tanto en las situaciones de sobrecarga como
durante momentosde oscilaciones de tensión.
Alto rendimiento
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3. 3
Figura 3. Motores sincrónicos. (Aplicación: Compresores)
IV. CONCLUSIONES
El motor síncrono es utilizado en aquellos casos que
se desea velocidad constante.
Concluimos que un motor síncrono es un dispositivo
electromecánico capaz de mover un alto rango de
cargas a una velocidad dada, llamada velocidad de
sincronismo, extrayendo la energía necesaria de una
red.
El motor síncrono, utiliza el mismo concepto de un
campo magnético giratorio producido por el de
estator, pero ahora el rotor consta de electroimanes
permanentes que giran sincrónicamente con el campo
del estator.
V. REFERENCIAS.
J. Chapman. "Máquinas Eléctricas". Cuarta Edición.
[1]
McGraw-Hill. México D.F.
[2]http://www.monografias.com/trabajos82/operacion-
paralelo-generadores-sincronos/operacion-paralelo-
generadores-sincronos2.shtml
[3] Máquinas Eléctrica, A. E. Fitzgerald, Quinta Edición.
[4]http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-motores-
sincronicos-50027895-catalogo-espanol.pdf
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