Diferencia entre el motor síncrono y el motor de inducción

Motor sincrónico vs motor de inducción
 

Tanto los motores de inducción como los motores sincrónicos son motores de CA utilizados para convertir la energía eléctrica en energía mecánica.

Más sobre motores de inducción

Basado en los principios de inducción electromagnética, Nikola Tesla inventó los primeros motores de inducción (en 1883) y Galileo Ferraris (en 1885), independientemente. Debido a su simple construcción y uso resistente y bajos costos de construcción y mantenimiento, los motores de inducción fueron la elección de muchos otros motores de CA, para equipos y maquinaria pesados.

La construcción y el ensamblaje del motor de inducción son simples. Las dos partes principales del motor de inducción son el estator y el rotor. El estator en el motor de inducción hay una serie de postes magnéticos concéntricos (generalmente electromagnets), 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 de la jaula de la 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 se conecta eléctricamente a ningún circuito externo. No se utiliza ningún conmutador o pinceles u otro mecanismo de conexión para suministrar corriente al rotor.

Como cualquier motor, utiliza fuerzas magnéticas para rotar el rotor. Las conexiones en las bobinas del estator se organizan de manera que se generan postes opuestos en el lado opuesto exacto de las bobinas del estator. En la fase de inicio, los postes magnéticos se crean de manera que cambia periódicamente a lo largo del perímetro. Esto crea un cambio en el flujo a través de los devanados en el 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 individuales y polifasas, más últimos para máquinas de servicio pesado que requieren un gran torque. La velocidad de los motores de inducción se puede controlar utilizando el número de postes 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 cortado tienen una pequeña resistencia, lo que resulta en una corriente grande inducida para un pequeño deslizamiento en el rotor; Por lo tanto, produce un gran torque.

En las condiciones de carga máximas posibles, para el deslizamiento de motores pequeños es de aproximadamente 4-6% y 1.5-2% para motores grandes, por lo tanto, 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 el motor síncrono

El motor sincrónico es el otro tipo principal de motor de CA. El motor sincrónico está diseñado para funcionar sin ninguna diferencia en la velocidad de rotación del eje y la frecuencia de la corriente de fuente de CA; El período de rotación es un múltiplo integral de los ciclos de CA.

Hay tres tipos principales de motores sincrónicos; Motores magnéticos permanentes, motores de histéresis y motores de renuencia. Los imanes permanentes hechos de neodimio-boro-hierro, samario-cobalto o ferrita se usan como imanes permanentes en el rotor. Unidades de velocidad variable, donde el estator se suministra desde una frecuencia variable, la voltaje variable es la aplicación principal de motores de imán permanente. Estos se utilizan en dispositivos que necesitan un control de velocidad y posición precisos.

Los motores de histéresis tienen un rotor cilíndrico liso sólido, que se lanza de un acero cobalto "duro" magnético de alta coercitividad. Este material tiene un amplio bucle de histéresis, es decir, una vez que se magnetiza en una dirección dada, requiere un gran campo magnético inverso en la dirección opuesta para revertir 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 inicio hasta la velocidad sincrónica. Por lo tanto, es autoinjotante y no necesita un devanado de inducción para comenzar.

Motor de inducción versus motor síncrono

• Los motores sincrónicos funcionan a la velocidad sincrónica (RPM = 120F/P), mientras que los motores de inducción funcionan a una velocidad inferior a la sincrónica (rpm = 120f/p - deslizamiento), y el deslizamiento es casi cero a un par de carga cero y el deslizamiento aumenta con el par de carga.

• Los motores sincrónicos requieren que la corriente de CC cree el campo en los devanados del rotor; Los motores de inducción no están obligados a suministrar ninguna corriente al rotor.

• Los motores sincrónicos requieren anillos de deslizamiento y cepillos para conectar el rotor a la fuente de alimentación. Los motores de inducción no requieren anillos de deslizamiento.

• Los motores sincrónicos requieren devanados en el rotor, mientras que los motores de inducción se construyen con mayor frecuencia con barras de conducción en el rotor o usan devanados cortos para formar una "jaula de ardilla."