Máquinas síncronas: funcionamiento, tipos de rotor, arranque y cálculo de velocidad síncrona

Máquinas síncronas: preguntas y respuestas corregidas

Características básicas

La máquina síncrona se caracteriza por:

• c) Funcionar a una velocidad rigurosamente constante, llamada velocidad de sincronismo.

¿En qué se basa el funcionamiento de la máquina síncrona?

• b) En la creación de un campo magnético giratorio.

¿Cómo se alimenta la máquina síncrona funcionando como generador?

• c) El devanado rotórico recibe corriente continua, obteniéndose alterna en el estator.

¿Cómo se alimenta la máquina síncrona funcionando como motor?

• a) El estator con corriente alterna y el rotor con corriente continua.

¿Qué tipos de rotores se utilizan en los generadores síncronos?

• c) Rotor de polos salientes y rotor cilíndrico.

¿Qué frecuencia tendrá la tensión alterna generada en un generador síncrono de 4 polos con una velocidad sincrónica de 1500 r.p.m. (revoluciones por minuto)?

• c) 50 Hz.

¿De qué manera se puede generar el campo magnético en un generador síncrono?

• a) Utilizando un rotor de imán permanente.
• b) Utilizando un rotor en el cual se han colocado una serie de devanados, alimentados por corriente continua.

Funcionamiento y arranque

En el motor síncrono, ¿qué se entiende por acoplamiento magnético?

• d) Que el campo estático (del estator) y el rotor giren juntos a la misma velocidad.

En el arranque de motores síncronos, ¿qué sucederá si conectamos el devanado estatórico directamente a la red?

• c) No arranca, puesto que no tiene par de arranque.

¿Qué métodos se pueden utilizar en el arranque de motores síncronos?

• d) Cualquiera de las dos primeras opciones: a y b. (Las opciones a y b son métodos de arranque típicos: arranque con rotor bobinado mediante resistencia/automatismos o arranque mediante motor de inducción auxiliar / accionamiento complementario.)

¿Qué se conoce por ángulo de par?

• a) El desfase que se produce entre los polos del rotor y el campo estatórico en el funcionamiento en carga.

¿Cuál es el valor máximo del ángulo de par permitido para no perder el sincronismo?

• b) 90°.

Relaciones y fórmulas

¿En qué relación se encuentran la velocidad de rotación de sincronismo, la frecuencia y el número de pares de polos?

La relación correcta entre la velocidad síncrona (n₁ en rpm), la frecuencia (f en Hz) y el número de pares de polos (p) es:

n₁ = 60 · f / p

Si se expresa en función del número de polos (P = 2p), la fórmula equivalente es:

n₁ = 120 · f / P

n₁ = 60 · f / p

¿Qué expresión es correcta respecto a la velocidad del motor síncrono?

• b) La velocidad del motor síncrono solo depende de la frecuencia de alimentación; no existe deslizamiento: o gira a la velocidad de sincronismo o no gira.

Ejemplo práctico

15. Determinar la velocidad del campo giratorio n₁ y de giro del rotor n en un motor síncrono de 2 polos.

b) n₁ = 3.000 rpm y n = 3.000 rpm.

Notas: Se han corregido errores ortográficos y de redacción, y se han aclarado fórmulas para una lectura técnica más precisa. Se conserva la imagen original marcada con según indicación.