El control de velocidad de un motor síncrono es esencial en numerosas aplicaciones industriales. En este artículo exploraremos diversos métodos y aplicaciones para lograr un control preciso y eficiente. Descubra cómo maximizar el rendimiento de su motor síncrono y aprovechar al máximo su potencial. ¡Siga leyendo para obtener todos los detalles!
Un motor síncrono es un tipo de motor de CA que funciona a una velocidad constante. Y antes de discutir los métodos de control de velocidad de un motor síncrono, veamos cómo encontrar la velocidad de un motor síncrono.
Usando esta sencilla fórmula: Ns = (120xf) / p podemos calcular la velocidad síncrona de cualquier motor síncrono.
Veamos esta fórmula con más detalle.
¿De qué se trata Ns=(120xf)/p?
Ns aquí representa la velocidad del motor síncrono y, como lo demuestra la fórmula, depende de dos factores:
Frecuencia (f)
Sabemos que un sistema de suministro de CA tiene una frecuencia particular. La frecuencia indica el número de veces que el campo magnético giratorio gira dentro de la armadura. En EE. UU., esta frecuencia es de 60 Hz, mientras que en India/Reino Unido, esta frecuencia es de 50 Hz. Entonces, la (f) en la fórmula representa la frecuencia del suministro de CA conectado al motor síncrono.
Número de polos del estator (p)
Cada motor de CA consta de un estator (la parte estacionaria del motor). La periferia interna del estator contiene ranuras para los devanados. Entonces, de acuerdo con la distribución de devanados dentro de estas ranuras, podemos crear el número deseado de polos de estator. La (p) en la fórmula representa el número de polos del estator.
Entonces, a partir de la fórmula anterior, está claro que podemos lograr el control de velocidad del motor síncrono mediante cualquiera de los dos métodos:
- Cambiar el número de polos del estator
- Cambiar la frecuencia del suministro de CA
¿Por qué requerimos control de velocidad del motor síncrono?
Sabemos que un motor síncrono es un motor de velocidad constante. Su velocidad no se altera a pesar de las variaciones de carga. Entonces, ¿por qué necesitamos el control de velocidad del motor síncrono?
Esto se debe a que algunas industrias prefieren los motores síncronos a los motores de inducción para el control de velocidad. Los motores síncronos son más eficientes y tienen menos pérdidas que los motores de inducción. Por lo tanto, usarlos mejora la confiabilidad.
¿Qué parámetros podemos variar para el control de velocidad del motor Síncrono?
Después de diseñar un motor de CA, es difícil cambiar la velocidad cambiando los polos del estator. Porque para que esto suceda, para cada variación de velocidad que necesitemos, tenemos que abrir el motor y reacomodar los devanados para modificar el número de polos del Estator. Este método no parece práctico, ¿de acuerdo? Entonces, la única opción que queda es variar la frecuencia del suministro de CA entrante para controlar la velocidad del motor.
Para variar la frecuencia, usamos una combinación de rectificadores e inversores y los usamos en cualquiera de los siguientes modos:
- Control separado o modo de bucle abierto
- Modo de autocontrol o circuito cerrado
Veamos primero cómo usarlos en un modo de bucle abierto.
Control separado o modo de bucle abierto
Este método utiliza un sistema de circuito abierto que no tiene retroalimentación. La siguiente figura muestra el diagrama de bloques del sistema de motor síncrono de control separado.
Laboral
Una unidad rectificadora primero convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante. El inductor y el capacitor en el circuito actúan como un filtro y refinan la forma de onda de CC.
Podemos configurar fácilmente la nueva frecuencia para la forma de onda de CA utilizando el circuito de frecuencia. El inversor utiliza la técnica de modulación de ancho de pulso (PWM) para convertir la CC en CA. La CA obtenida ahora tiene una frecuencia diferente en comparación con el suministro de CA original.
Por lo tanto, de esta manera, podemos variar la frecuencia para controlar la velocidad del motor síncrono.
inconvenientes
Como se dijo anteriormente, este es un sistema de lazo abierto, es decir, una vez que configuramos la frecuencia en el circuito, el sistema no conoce la condición de salida. Si de alguna manera cambia la velocidad de los motores, el sistema no puede realizar ninguna acción para regular la velocidad de los motores. Por lo tanto, para reducir las posibilidades de error de velocidad, necesitamos un mejor método de control de velocidad.
Aplicaciones
- Este método encuentra aplicaciones donde ligeros cambios en la velocidad del motor no varían la carga conectada al motor.
- El control de bucle abierto es una forma adecuada de controlar motores síncronos conectados en paralelo. Al establecer la frecuencia en el circuito, la velocidad de todos los motores cambia simultáneamente.
Modo de autocontrol o circuito cerrado
El método de circuito cerrado utiliza un sistema de retroalimentación para controlar la velocidad del motor. La siguiente figura muestra el diagrama de bloques del sistema de control de velocidad de circuito cerrado.
Laboral
El procedimiento de trabajo de este sistema es similar al método discutido anteriormente. Aquí también, podemos variar fácilmente la frecuencia de la onda de CA de salida usando el circuito de frecuencia.
Pero aquí, un sensor monitorea continuamente la velocidad del rotor. Un detector de errores compara la velocidad preestablecida y la velocidad real del rotor y envía el valor de la diferencia al circuito rectificador. El circuito rectificador ajusta adecuadamente el ángulo de disparo para controlar la magnitud de la onda de CC de salida. Por lo tanto, este método reduce las posibilidades de error de velocidad y es más confiable que el método de control de velocidad de bucle abierto.
Aplicaciones
- Utilizamos el método de control de velocidad de bucle cerrado cuando se requiere un control de velocidad preciso.
- Este método es adecuado para grandes accionamientos sin engranajes, a saber. montacargas de minas, accionamientos para molinos, etc.
Conclusión
Concluyamos rápidamente los puntos principales del control de velocidad del motor síncrono discutidos en nuestro artículo.
- Podemos lograr el control de velocidad del motor síncrono cambiando el número de polos del estator o cambiando la frecuencia del suministro de CA.
- La variación de la frecuencia es una forma factible de controlar la velocidad del motor síncrono.
- Usando la combinación de rectificador e inversor, podemos variar la frecuencia del suministro de CA.
- Hay dos métodos para variar la frecuencia del suministro de CA: control separado (control de bucle abierto) y autocontrol (control de bucle cerrado).
- El método de control Separado no utiliza retroalimentación, y las posibilidades de error de velocidad son mayores.
- El método de autocontrol utiliza un sensor de retroalimentación para monitorear la velocidad del rotor. Las posibilidades de error se reducen en este método.
- Se prefiere el método de circuito cerrado al método de circuito abierto para un control preciso de la velocidad del motor síncrono.
Preguntas Frecuentes – Control de velocidad de un motor síncrono: métodos y aplicaciones
1. ¿Qué es un motor síncrono?
Un motor síncrono es un tipo de motor eléctrico en el cual la velocidad de rotación del rotor está directamente acoplada con la frecuencia de la corriente aplicada. Esto significa que su velocidad de rotación es constante y depende del suministro de energía eléctrica. Puedes encontrar más información en es.wikipedia.org.
2. ¿Cuáles son los métodos de control de velocidad de un motor síncrono?
Existen varios métodos para controlar la velocidad de un motor síncrono. Algunos de los más comunes son:
- Control de frecuencia: variando la frecuencia de la corriente aplicada al motor se puede controlar su velocidad.
- Control de voltaje: ajustando el voltaje de entrada al motor, es posible controlar su velocidad.
- Control de polos: modificando la configuración de los polos del motor, se puede regular su velocidad.
3. ¿Cuáles son las aplicaciones de los motores síncronos?
Los motores síncronos se utilizan en diversas aplicaciones, entre las cuales destacan:
- Generadores eléctricos: los motores síncronos se utilizan en la generación de energía eléctrica.
- Trenes eléctricos: algunos trenes utilizan motores síncronos para su tracción.
- Sistemas de control de velocidad: los motores síncronos son utilizados en sistemas que requieren un control preciso de la velocidad, como en maquinaria industrial.
Esperamos que estas preguntas frecuentes hayan aclarado tus dudas sobre el control de velocidad de un motor síncrono. Recuerda que puedes encontrar más información detallada en es.wikipedia.org.
