Definición: El motor que funciona a velocidad sincrónica se conoce como motor síncrono. La velocidad sincrónica es la velocidad constante a la que el motor genera la fuerza electromotriz. El motor síncrono se utiliza para convertir la energía eléctrica en energía mecánica.

Construcción del motor síncrono

El estator y el rotor son las dos partes principales del motor síncrono. El estator es estacionario y lleva el devanado de la armadura del motor. El devanado de la armadura es el devanado principal debido a que el EMF induce en el motor. El rotor lleva los devanados de campo. El flujo de campo principal se induce en el rotor. El rotor está diseñado de dos maneras, es decir, el rotor de polos salientes y el rotor de polos no salientes.

El motor síncrono utiliza el rotor de polos salientes. La palabra saliente significa los polos del rotor proyectados hacia los devanados del inducido. El rotor del motor síncrono está hecho con las laminaciones del acero. Las laminaciones reducen las pérdidas por corrientes parásitas que se producen en el devanado del transformador. El rotor de polos salientes se utiliza principalmente para el diseño del motor de media y baja velocidad. Para obtener el rotor cilíndrico de alta velocidad se utiliza en el motor.

Funcionamiento del motor síncrono

El estator y el rotor son las dos partes principales del motor síncrono. El estator es la parte estacionaria y el rotor es la parte giratoria de la máquina. La alimentación de CA trifásica se suministra al estator del motor.

El estator y el rotor se excitan por separado. La excitación es el proceso de inducir el campo magnético en las partes del motor con la ayuda de una corriente eléctrica.

Cuando la alimentación trifásica se da al estator, el campo magnético giratorio se desarrolla entre el estator y el hueco del rotor. El campo que tiene polaridades móviles se conoce como campo magnético giratorio. El campo magnético giratorio se desarrolla sólo en el sistema polifásico. Debido al campo magnético giratorio, los polos norte y sur se desarrollan en el estator.

El rotor es excitado por el suministro de CC. La alimentación de CC induce los polos norte y sur en el rotor. Como la alimentación de CC se mantiene constante, el flujo inducido en el rotor sigue siendo el mismo. Por lo tanto, el flujo tiene una polaridad fija. El polo norte se desarrolla en un extremo del rotor, y el polo sur se desarrolla en otro extremo.

La CA es sinusoidal. La polaridad de la onda cambia en cada medio ciclo, es decir, la onda permanece positiva en el primer medio ciclo y se vuelve negativa en el segundo medio ciclo. El medio ciclo positivo y negativo de la onda desarrolla los polos norte y sur del estator respectivamente.

Cuando el rotor y el estator tienen el mismo polo en el mismo lado, se repelen. Si tienen polos opuestos, se atraen. Esto se puede entender fácilmente con la ayuda de la figura que se muestra a continuación: El rotor se atrae hacia el polo del estator durante el primer medio ciclo de la alimentación y se repele durante el segundo medio ciclo. Por lo tanto, el rotor sólo pulsa en un lugar. Esta es la razón por la que el motor síncrono no es auto-arrancable.

El motor principal se utiliza para hacer girar el motor. El motor principal hace girar el rotor a su velocidad sincrónica. La velocidad sincrónica es la velocidad constante de la máquina cuyo valor depende de la frecuencia y de los números de los polos de la máquina.

Cuando el rotor empieza a girar a su velocidad sincrónica, el motor primario se desconecta del motor. Y la alimentación de corriente continua se suministra al rotor debido a que el polo norte y el polo sur se desarrollan en sus extremos

Los polos norte y sur del rotor y del estator se entrelazan entre sí. Así, el rotor comienza a girar a la velocidad del campo magnético giratorio. Y el motor funciona a una velocidad sincrónica. La velocidad del motor sólo puede modificarse cambiando la frecuencia de la alimentación.

Características principales del motor síncrono

• La velocidad del motor síncrono es independiente de la carga, es decir, la variación de la carga no afecta a la velocidad del motor.
• El motor síncrono no es autoarrancable. El motor principal se utiliza para hacer girar el motor a su velocidad sincrónica.
• El motor síncrono funciona tanto para el factor de potencia principal como para el factor de potencia retardado.

El motor síncrono también puede arrancarse con la ayuda de los devanados del amortiguador.