¿Sabías que existen diferencias clave entre el motor de inducción y el motor síncrono? Descubre en este artículo las 12 características que los distinguen y cómo cada uno se adapta a diferentes necesidades industriales. ¡No te lo pierdas!
Un motor de CA es simplemente un circuito electromecánico que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Esta energía mecánica se utiliza en aplicaciones industriales o domésticas. Según el principio de funcionamiento, podemos clasificar los motores de CA en dos tipos. es decir, Inducción y motores síncronos. Si estos nombres no le resultan familiares, no se preocupe y siga con este artículo para conocer la diferencia entre el motor de inducción y el síncrono.
Diferencias clave entre el motor de inducción y el motor síncrono
La siguiente tabla muestra una diferencia rápida entre un motor de inducción y un motor síncrono.
| MOTOR SINCRÓNICO | MOTOR DE INDUCCIÓN |
| Es un máquina doblemente excitada. | Es un maquina solo excitada. |
| Ambos Suministros de CA y CC son necesarios para arrancar un motor síncrono. | solo un suministro de CA es suficiente para arrancar un motor de inducción. |
| El estator del motor recibe energía de un suministro de CA mientras que el rotor recibe energía de un suministro de CC. | Aquí, solo el estator recibe energía de un suministro de CA. |
| El motor siempre corre a velocidad síncrona. | El motor siempre funciona a una velocidad inferior a la velocidad síncrona. |
| Funciona según el principio de cierre magnético. | Funciona según el principio de inducción electromagnética. |
| La velocidad del motor es independiente de la carga. | La velocidad del motor depende de la carga. A medida que aumenta la carga, la velocidad del motor disminuye. |
| Es no de arranque automático. | Es un arranque automático motor. |
| No se requiere movimiento relativo entre el estator y el rotor para operar el motor. | Es necesario un movimiento relativo entre un estator y un rotor para operar el motor. |
| Un motor síncrono puede funcionar con un factor de potencia unitario, en atraso y en adelanto. | Un motor de inducción funciona solo con un factor de potencia retrasado. |
| El motor síncrono también se puede utilizar para la corrección del factor de potencia además de suministrar cargas mecánicas. | El motor de inducción se utiliza para impulsar cargas mecánicas únicamente. |
| Para la misma salida y tensión nominal, un motor síncrono es más eficiente. | Es la eficiencia es menor en comparación con el motor síncrono para la misma salida y voltaje nominal. |
| Para las mismas especificaciones, un motor síncrono es más costoso que un motor de inducción. | Un motor de inducción es más económico que un motor síncrono. |
Aprendamos sobre estos dos motores, comenzando con algunas terminologías básicas de los motores de CA.
Terminologías básicas de motores de CA
- Estator: Un estator es una parte estacionaria de una máquina. Proporciona soporte mecánico y también protege el motor del ambiente exterior. Los devanados en su periferia interna crean un campo magnético giratorio al proporcionarles un suministro de CA.
- Rotor: Un rotor es la parte giratoria del motor. Es una porción crucial donde ocurre la conversión de energía electromecánica.
- Velocidad síncrona: Es la velocidad con la que gira el campo magnético giratorio del estator. La velocidad síncrona siempre permanece constante. Solo depende de la frecuencia del suministro de CA y la cantidad de polos del estator. Usando una fórmula simple, podemos determinar la velocidad síncrona (N) de un motor. Si denotamos la frecuencia de suministro por (f) y polos del estator por (p)entonces la velocidad síncrona (N) es N = (120*f)/p. Ahora, si un motor tiene cuatro polos y la frecuencia del suministro de CA entrante es de 50 Hz, entonces sustituyendo estos valores en la fórmula anterior N = (120*50)/4 da 1500. Entonces, la velocidad síncrona de este motor es de 1500 RPM.
**Si desea saber cómo funciona un motor de CA, lea un artículo detallado aquí, Funcionamiento del motor de CA.
Entonces, comencemos nuestra discusión sobre motores de CA con un motor síncrono.
Motor sincrónico
Un motor cuyo rotor gira con velocidad síncrona se conoce como motor síncrono. Entonces, en los motores síncronos, tanto el campo magnético giratorio como el rotor giran a velocidad síncrona. Incluso un cambio en la carga mecánica conectada a este motor no altera la velocidad del motor. En otras palabras, la velocidad del motor siempre permanece constante. Pero, ahora surge una pregunta, ¿cómo sucede esto?
Excitación del motor síncrono
El devanado del inducido cubre toda la periferia interna del estator, mientras que el rotor contiene el devanado de campo. Para una operación de velocidad constante, este motor requiere dos fuentes de alimentación: una fuente de CA para energizar el devanado del inducido y una fuente de CC para excitar el devanado de campo. Por lo tanto, también se conoce como máquina doblemente excitada.
Funcionamiento del motor síncrono
El motor síncrono funciona según el principio de atracción magnética. Tan pronto como el estator recibe un suministro de CA, se desarrolla un campo magnético giratorio en el entrehierro del motor. Excitar el rotor con suministro de CC crea un electroimán con una polaridad fija, como se muestra en la figura.
Ahora considere un instante en el que el polo norte del campo magnético giratorio pasa sobre el polo sur del electroimán, como se muestra en la figura.
Entonces se desarrolla una fuerza de atracción entre los polos opuestos del estator y el rotor. Ahora, como el campo magnético del estator está girando con velocidad síncrona, arrastrará los polos del rotor con él.
Como consecuencia, el rotor comienza a girar en sincronismo con el campo magnético giratorio. Y por lo tanto, el rotor siempre funciona a velocidad síncrona.
Aplicaciones
- Las fábricas, las centrales eléctricas y las subestaciones requieren un motor síncrono para mejorar el factor de potencia.
- Se utilizan para regular el nivel de voltaje al final de las líneas de transmisión.
- Los motores síncronos son una opción perfecta para cargas de velocidad constante. Incluye ventiladores, sopladores, compresores, bombas alternativas, molinos de caucho y papel.
Motor de inducción
El rotor de un Motor de inducción funciona a una velocidad distinta de la velocidad síncrona. En otras palabras, existe un movimiento relativo entre el campo magnético giratorio y el rotor. Es por eso que este motor también se conoce como motor asíncrono. La velocidad de un motor de inducción se reduce a medida que aumenta la carga mecánica sobre él. Entonces, ¿cuál es la principal diferencia entre el motor de inducción y el motor síncrono?
**Imagen de cortesía: Wikipedia
Excitación del motor de inducción
El estator contiene ranuras para un devanado de campo uniformemente distribuido en un motor de inducción, mientras que el rotor lleva el devanado del inducido. La diferencia entre la excitación del motor de inducción y el motor síncrono es que el motor de inducción es una máquina de excitación única. Significa que solo una sola fuente es suficiente para su funcionamiento.
Funcionamiento del motor de inducción
A medida que el estator recibe un suministro de CA, el motor de inducción también crea un campo magnético giratorio en el entrehierro del motor. Mientras gira, estas líneas de campo magnético interactúan con los conductores del rotor, como se muestra en la figura.
De acuerdo con la ley de Faraday, la tasa de cambio del campo magnético induce un voltaje en estos conductores. A medida que los conductores del rotor forman un camino cerrado, el circuito se completa y comienza a fluir una corriente en el conductor del rotor.
De acuerdo con la ley de Lorentz, una fuerza actúa sobre el conductor, como se muestra en la figura.
La fuerza generada actúa ortogonalmente tanto a la dirección del campo magnético como a la dirección del flujo de corriente. Hace que el rotor se mueva con el campo magnético giratorio.
En un motor de inducción, el rotor gira a una velocidad más lenta en comparación con la velocidad síncrona. es decir, siempre existe un movimiento relativo entre el campo magnético giratorio y el rotor.
Aplicaciones
- Los motores de inducción son ideales para aplicaciones de alto par.
- El motor de inducción es eficiente para hacer funcionar electrodomésticos, es decir, bombas, pequeños ventiladores, batidoras, juguetes, taladradoras, etc.
- Los motores de inducción cumplen casi más del 90% de los requisitos de potencia mecánica industrial.
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FAQ: 12 diferencias clave entre el motor de inducción y el motor síncrono
A lo largo de la industria eléctrica, tanto el motor de inducción como el motor síncrono desempeñan funciones esenciales en diversos dispositivos y máquinas. Aunque ambos tipos de motores son fundamentales, presentan características distintas que los hacen optar por diferentes aplicaciones y ventajas. A continuación, se abordarán las 12 diferencias clave entre el motor de inducción y el motor síncrono:
- Principio de funcionamiento: El motor de inducción se basa en el principio de la inducción electromagnética, mientras que el motor síncrono opera según el principio de la acción síncrona.
- Velocidad de sincronización: El motor síncrono mantiene una velocidad de sincronización constante, mientras que la velocidad del motor de inducción varía en función de la carga.
- Arranque: El motor de inducción arranca automáticamente, mientras que el motor síncrono requiere una fuente de energía externa para arrancar.
- Control de velocidad: El motor síncrono ofrece un control de velocidad más preciso, mientras que el motor de inducción tiene un control de velocidad limitado.
- Eficiencia: El motor síncrono tiene una mayor eficiencia en comparación con el motor de inducción.
- Aplicaciones: El motor de inducción se utiliza principalmente en aplicaciones que requieren un arranque y paro frecuentes, como en electrodomésticos y sistemas de climatización. Por otro lado, el motor síncrono se emplea en aplicaciones que necesitan un control de velocidad preciso, como en máquinas herramienta y equipos industriales.
- Coste: El motor de inducción es generalmente más económico que el motor síncrono.
- Mantenimiento: El motor síncrono requiere de un mantenimiento más riguroso debido a su mayor precisión y complejidad en comparación con el motor de inducción.
- Factor de potencia: El motor síncrono tiene un alto factor de potencia, lo que significa que utiliza energía de manera más eficiente en comparación con el motor de inducción.
- Adaptabilidad: El motor de inducción puede adaptarse a una amplia gama de cargas, mientras que el motor síncrono es menos adaptable y puede experimentar problemas si se sobrecarga.
- Capacidad de sobrecarga: El motor síncrono tiene una mayor capacidad de sobrecarga en comparación con el motor de inducción.
- Tamaño y peso: En general, el motor síncrono tiende a ser más compacto y ligero que el motor de inducción debido a su construcción y diseño especializado.
Para obtener más información detallada sobre los motores de inducción y síncronos, se recomienda consultar la página de Motor de inducción en Wikipedia y la página de Motor síncrono en Wikipedia.
