¿Qué es el arranque de un motor síncrono?

Definición de Motor Sincrónico

Un motor síncrono se define como una máquina cuya velocidad del rotor está sincronizada con la frecuencia del suministro de corriente; requiere métodos externos para arrancar.

f = frecuencia del suministro y p = número de polos.

Desafío de Arranque Automático

Debido a las fuerzas magnéticas alternas que no logran mover el rotor desde el reposo, los motores síncronos no son autoarrancables.

Métodos de Arranque de un Motor Sincrónico

Arranque de un Motor Sincrónico Usando un Motor de Inducción

Antes de arrancar el motor síncrono, su rotor debe alcanzar la velocidad síncrona. Para lograr esto, lo acoplamos con un motor de inducción más pequeño, conocido como motor auxiliar. El motor de inducción debe tener menos polos que el motor síncrono para alcanzar y coincidir con su velocidad síncrona, ya que los motores de inducción operan típicamente a velocidades inferiores a la velocidad síncrona. Una vez que el rotor del motor síncrono alcanza la velocidad síncrona, encendemos el suministro de corriente continua al rotor. Luego, simplemente desacoplamos el motor de inducción del eje del motor síncrono.

Arranque de un Motor Sincrónico Usando una Máquina de Corriente Continua

Es similar al método anterior con una ligera diferencia entre ambos. Se acopla una máquina de corriente continua al motor síncrono. La máquina de corriente continua funciona inicialmente como un motor de corriente continua y lleva el motor síncrono a la velocidad síncrona. Una vez que alcanza la velocidad síncrona, la máquina de corriente continua funciona como un generador de corriente continua y suministra corriente continua al rotor del motor síncrono. Este método ofrece un arranque fácil y una mayor eficiencia que el método anterior.

Función de los Bobinados de Amortiguamiento

En este método popular, los bobinados de amortiguamiento ayudan a arrancar el motor como un motor de inducción. Estos bobinados, hechos de barras de cobre en las caras de los polos, actúan como el rotor de un motor de inducción. Inicialmente, cuando se aplica la potencia trifásica, el motor opera por debajo de la velocidad síncrona. Una vez cerca de esta velocidad, se aplica corriente continua, arrastrando el motor hacia la sincronización y comenzando a funcionar como un motor síncrono. A la velocidad síncrona, los bobinados de amortiguamiento ya no inducen emf, cesando de afectar el funcionamiento del motor.

Arranque de un Motor Sincrónico Usando un Motor de Inducción con Anillos Deslizantes

Aquí conectamos un reóstato externo en serie con el rotor. El motor se arranca primero como un motor de inducción con anillos deslizantes. La resistencia se corta gradualmente a medida que el motor gana velocidad. Cuando alcanza una velocidad cercana a la síncrona, se le da excitación de corriente continua al rotor, y se arrastra hacia la sincronización. Entonces comienza a rotar como un motor síncrono.

Eficiencia y Aplicación

Diferentes métodos de arranque ofrecen variadas eficiencias y se eligen según los requisitos específicos de la aplicación del motor.