Máquinas Eléctricas: Síncronas y Asíncronas

Ángulo Eléctrico

El ángulo eléctrico se produce durante el ciclo geométrico. Dependiendo del número de polos, se generan diferentes grados de ciclo (N-S-N):

• 2 polos: 360º
• 4 polos: 180º
• 6 polos: 120º

Máquinas Síncronas

Las máquinas síncronas se caracterizan porque su rotor gira a la velocidad de sincronismo. Están formadas por un circuito magnético y dos circuitos eléctricos.

Circuito Magnético

El circuito magnético consta de:

• Estator: Parte fija que aloja el circuito del inducido en sus ranuras.
• Rotor: Parte giratoria que aloja el circuito de excitación (inductor) en sus ranuras.

Circuito Inductor

El circuito inductor genera el campo magnético de excitación. Se encuentra bobinado sobre el rotor, formando un número fijo de polos.

Colector de Anillos

Son dos anillos que alimentan cada uno de los terminales del inductor y sobre los que se apoyan las escobillas. Desde el punto de vista del mantenimiento, son más duraderos que los colectores de delgas (utilizados en corriente continua) al no haber conmutación.

Circuito del Inducido

El circuito del inducido se aloja en el estator. Puede ser monofásico, bifásico o trifásico, dependiendo del número de fases para el que se haya diseñado. El circuito trifásico es el más común en la industria. Es similar al de una máquina asíncrona, formado por tres devanados (uno por fase), y cada fase está compuesta por varias bobinas, dependiendo de los pares de polos. El número de polos debe ser el mismo que en el inductor.

Caja de Bornas

La caja de bornas recibe ocho conductores: seis provenientes de los devanados del inducido y dos de las escobillas que alimentan el inductor. Se puede alimentar mediante conexiones en estrella o triángulo.

Máquinas Asíncronas

Las máquinas asíncronas funcionan a una velocidad inferior a la de sincronismo. También están formadas por un circuito magnético, dos circuitos eléctricos, carcasa, tapas, etc.

Circuito del Estator

Es el mismo que el de las máquinas síncronas.

Rotor

Existen dos tipos de rotores:

• Rotor en cortocircuito: No tiene ranuras abiertas para alojar devanados con hilo. Está formado por barras rígidas en cortocircuito que forman su propio devanado.
• Rotor ranurado: Tiene ranuras en todo su contorno para alojar un devanado hecho con bobinas de hilo o pletina esmaltada.

Circuitos Eléctricos (Inductor e Inducido)

Inductor

Es el mismo que en las máquinas síncronas.

Inducido de Barras o Cortocircuito

Está formado por barras, generalmente de aluminio, embutidas en ranuras ciegas en el tambor del rotor. Se cierran en sus extremos mediante discos del mismo material, asemejándose a una jaula de ardilla. Este tipo de rotor es muy común debido a su bajo mantenimiento, ya que no tiene conexiones móviles o rozantes.

Inducido de Rotor Bobinado

El tambor del rotor tiene ranuras que alojan las bobinas del devanado. Este tipo de motor se caracteriza por su elevado par de arranque en comparación con los motores de rotor de jaula de ardilla. Generalmente, tiene tres devanados conectados en estrella por un extremo y a los anillos del colector por el otro. El número de devanados puede variar, siempre que se mantenga el mismo número de polos que el estator. Los motores de rotor bobinado, también conocidos como de anillos rozantes, están diseñados para funcionar en cortocircuito.