Una breve descripción del principio de funcionamiento de los motores síncronos.

El motor síncrono, al igual que el motor de inducción (es decir, el motor asíncrono), es un motor de CA de uso común. El motor síncrono es el corazón del sistema de energía. Es un componente que integra rotación y quietud, cambio electromagnético y movimiento mecánico para realizar la conversión de energía eléctrica y energía mecánica. Su desempeño dinámico es muy complejo y su desempeño dinámico tiene un impacto. En la dinámica de todo el sistema de energía, el rendimiento tiene un gran impacto. Las características son: durante el funcionamiento en estado estacionario, existe una relación invariable entre la velocidad del rotor y la frecuencia de la red n=ns=60f/p, donde f es la frecuencia de la red, p es el número de pares de polos del motor y ns se llama velocidad síncrona. Si la frecuencia de la red eléctrica permanece sin cambios, la velocidad del motor síncrono en estado estacionario es constante independientemente del tamaño de la carga. Los motores síncronos se dividen en generadores síncronos y motores síncronos. Las máquinas de CA de las centrales eléctricas modernas son principalmente generadores síncronos.

Principio de funcionamiento

Cuando un motor síncrono funciona, la corriente trifásica simétrica fluye hacia el devanado trifásico del estator y la corriente continua fluye hacia el devanado de excitación del rotor. Cuando fluye corriente alterna trifásica a través de los devanados simétricos trifásicos del estator, se genera un campo magnético giratorio en el entrehierro. Cuando la corriente continua fluye a través del devanado de campo del rotor, se generará un campo magnético estacionario con polaridad constante. Si el número de pares de polos magnéticos del campo magnético del rotor es igual al número de pares de polos magnéticos del campo magnético del estator, el campo magnético del rotor girará sincrónicamente con el campo magnético giratorio del estator debido a la atracción magnética del campo magnético del estator. , es decir, el rotor gira a una velocidad y dirección iguales al campo magnético giratorio, que es un principio de funcionamiento básico sincrónico.

Modos de funcionamiento

Los motores síncronos tienen tres modos de funcionamiento principales: funcionamiento como generador, motor eléctrico y compensador.

El funcionamiento como generador es el principal modo de funcionamiento de un motor síncrono.

El funcionamiento como motor es otro modo de funcionamiento importante de un motor síncrono. El factor de potencia de los motores síncronos se puede ajustar en situaciones donde no se requiere regulación de velocidad, la aplicación de motores síncronos grandes puede mejorar la eficiencia operativa. Los pequeños motores síncronos se utilizan cada vez más en sistemas de control de velocidad de frecuencia variable.

El motor síncrono también se puede conectar a la red eléctrica como máquina de compensación síncrona. En este momento, el motor no transporta ninguna carga mecánica y genera la potencia reactiva inductiva o capacitiva requerida a la red ajustando la corriente de excitación en el rotor para lograr el propósito de mejorar el factor de potencia de la red o ajustar el voltaje de la red. red.

Los generadores síncronos, al igual que otro tipo de máquinas eléctricas rotativas, están compuestos por un estator fijo y un rotor giratorio. Generalmente se divide en motor síncrono de tipo transición y motor síncrono de tipo pivote.

El más comúnmente utilizado es el generador síncrono de tipo transición. El círculo interior del núcleo del estator está salpicado uniformemente de ranuras del estator, y las ranuras están incrustadas con devanados simétricos trifásicos dispuestos de manera regular. El estator de este motor síncrono también se llama armadura, y el núcleo del estator y los devanados también se llaman núcleo de la armadura y devanados de la armadura.

El núcleo del rotor está equipado con pares de polos magnéticos con una determinada forma, y ​​los devanados de excitación se enrollan alrededor de los polos magnéticos. Cuando pasa corriente continua, se forma un campo magnético distribuido con polaridades alternas. El entrehierro del motor, que se denomina campo magnético de excitación (también llamado campo magnético principal y campo magnético del rotor).

El motor primario hace girar el rotor (introduciendo energía mecánica en el motor), y el campo magnético de excitación de polaridad alterna gira con el eje y corta cada devanado de fase del estator en secuencia (equivalente a la conductor del devanado que corta el campo magnético de excitación a la inversa).

Características

Durante el funcionamiento en estado estable, existe una relación invariable entre la velocidad del rotor y la frecuencia de la red n═ns═60f/p, y ns se denomina velocidad sincrónica. Si la frecuencia de la red eléctrica permanece sin cambios, la velocidad del motor síncrono en estado estacionario es constante independientemente del tamaño de la carga.