Motor síncrono vs motor de inducción
Tanto los motores de inducción como los motores síncronos son motores de CA que se utilizan para convertir energía eléctrica en energía mecánica.
Más sobre motores de inducción
Basados en los principios de la inducción electromagnética, los primeros motores de inducción fueron inventados por Nikola Tesla (en 1883) y Galileo Ferraris (en 1885), de forma independiente. Debido a su construcción simple, uso resistente y bajos costos de construcción y mantenimiento, los motores de inducción fueron la elección sobre muchos otros motores de CA para equipos y maquinaria pesada.
La construcción y el montaje del motor de inducción son sencillos. Las dos partes principales del motor de inducción son el estator y el rotor. El estator del motor de inducción es una serie de polos magnéticos concéntricos (generalmente electroimanes), y el rotor es una serie de devanados cerrados o varillas de aluminio dispuestas de manera similar a una jaula de ardilla, de ahí el nombre rotor de jaula de ardilla. El eje para entregar el par producido es a través del eje del rotor. El rotor se coloca dentro de la cavidad cilíndrica del estator, pero no está conectado eléctricamente a ningún circuito externo. No se utiliza ningún conmutador ni escobillas, ni ningún otro mecanismo de conexión para suministrar corriente al rotor.
Como cualquier motor, utiliza fuerzas magnéticas para hacer girar el rotor. Las conexiones en las bobinas del estator están dispuestas de manera que se generan polos opuestos en el lado exactamente opuesto de las bobinas del estator. En la fase de puesta en marcha, los polos magnéticos se crean de manera que se desplazan periódicamente a lo largo del perímetro. Esto crea un cambio en el flujo a través de los devanados del rotor e induce una corriente. Esta corriente inducida genera un campo magnético en los devanados del rotor y la interacción entre el campo del estator y el campo inducido impulsa el motor.
Los motores de inducción están hechos para operar en corrientes monofásicas y polifásicas, este último para máquinas de servicio pesado que requieren un gran par. La velocidad de los motores de inducción se puede controlar utilizando el número de polos magnéticos en el polo del estator o regulando la frecuencia de la fuente de alimentación de entrada. El deslizamiento, que es una medida para determinar el par del motor, da una indicación de la eficiencia del motor. Los devanados del rotor en cortocircuito tienen una pequeña resistencia, lo que da como resultado una gran corriente inducida por un pequeño deslizamiento en el rotor; por lo tanto, produce un gran par.
En las condiciones de carga máximas posibles, para motores pequeños, el deslizamiento es de aproximadamente 4-6% y de 1,5-2% para motores grandes, por lo que se considera que los motores de inducción tienen una regulación de velocidad y se consideran motores de velocidad constante. Sin embargo, la velocidad de rotación del rotor es más lenta que la frecuencia de la fuente de alimentación de entrada.
Más sobre motor síncrono
El motor síncrono es el otro tipo principal de motor de CA. El motor síncrono está diseñado para funcionar sin ninguna diferencia en la velocidad de rotación del eje y la frecuencia de la fuente de corriente CA; el período de rotación es un múltiplo integral de los ciclos de CA.
Hay tres tipos principales de motores síncronos; motores de imanes permanentes, motores de histéresis y motores de reluctancia. Los imanes permanentes hechos de neodimio-boro-hierro, samario-cobalto o ferrita se utilizan como imanes permanentes en el rotor. Los accionamientos de velocidad variable, donde el estator se alimenta desde una frecuencia variable, el voltaje variable es la principal aplicación de los motores de imanes permanentes. Se utilizan en dispositivos que necesitan un control preciso de la velocidad y la posición.
Los motores de histéresis tienen un rotor cilíndrico liso sólido, que está fundido con acero de cobalto "duro" magnético de alta coercitividad. Este material tiene un bucle de histéresis amplio, es decir, una vez que se magnetiza en una dirección determinada, requiere un gran campo magnético inverso en la dirección opuesta para invertir la magnetización. Como resultado, el motor de histéresis tiene un ángulo de retraso δ, que es independiente de la velocidad; desarrolla un par constante desde el arranque hasta la velocidad síncrona. Por lo tanto, es autoencendido y no necesita un devanado de inducción para arrancar.
Motor de inducción vs motor síncrono
• Los motores síncronos operan a una velocidad síncrona (RPM = 120f / p) mientras que los motores de inducción operan a una velocidad menor que la síncrona (RPM = 120f / p - deslizamiento), y el deslizamiento es casi nulo a par de carga cero y el deslizamiento aumenta con el par de carga.
• Los motores síncronos requieren corriente continua para crear el campo en los devanados del rotor; No es necesario que los motores de inducción suministren corriente al rotor.
• Los motores síncronos requieren anillos colectores y escobillas para conectar el rotor a la fuente de alimentación. Los motores de inducción no requieren anillos colectores.
• Los motores síncronos requieren devanados en el rotor, mientras que los motores de inducción suelen construirse con barras de conducción en el rotor o utilizan devanados en cortocircuito para formar una "jaula de ardilla".
