Los motores síncronos, también conocidos como motores sincrónicos, son máquinas de alta eficiencia que funcionan a una velocidad constante, independientemente de la carga que actúe sobre ellos. Se utilizan principalmente en aplicaciones de alta precisión debido a su funcionamiento preciso y fiable. Este tipo de motor sincrónico funciona gracias a la interacción entre un campo magnético constante y giratorio.
El rotor de un motor síncrono genera un campo magnético constante, mientras que el estator produce un campo magnético giratorio. La bobina de campo del estator se excita mediante una fuente de alimentación de CA trifásica para producir un campo magnético giratorio que se mueve a velocidad síncrona. Por otro lado, el rotor se excita con una fuente de alimentación de CC, comportándose como un imán permanente en este proceso.
La clave del funcionamiento del motor síncrono radica en la interacción entre el rotor y el campo magnético giratorio. Al darle una rotación inicial al rotor en la misma dirección que el campo magnético giratorio, se produce un bloqueo magnético entre los polos opuestos del campo magnético giratorio y el rotor. Esto resulta en que el rotor gire a la misma velocidad que el campo magnético giratorio, es decir, a velocidad síncrona. La velocidad síncrona es un parámetro que se puede calcular de forma sencilla.
Es importante destacar que el control preciso de la velocidad de un motor síncrono es posible si se tiene dominio sobre la frecuencia de la electricidad suministrada. En ausencia de una rotación inicial del rotor, el comportamiento varía, ya que el rotor, al ser atraído por el campo magnético giratorio, inicia su movimiento de manera lenta debido a su inercia. Para superar esta situación, se emplea un arreglo de jaula de ardilla, que permite el arranque automático del motor síncrono al generar un movimiento similar al de un motor de inducción.
Una vez que el rotor alcanza su velocidad máxima, las bobinas de campo del rotor se energizan, lo que provoca que los polos del rotor se bloqueen con los polos del campo magnético giratorio, iniciando así el movimiento a velocidad síncrona. Este funcionamiento garantiza que, una vez en velocidad síncrona, no haya corriente ni fuerza en las barras de la jaula de ardilla, lo que mantiene la operación del motor de forma estable.
En situaciones donde la carga del motor supera su capacidad, el motor síncrono puede deslizarse fuera de sincronismo y detenerse. Factores como baja tensión de suministro o tensión de excitación inadecuada también pueden llevar a la pérdida de sincronismo. Cabe mencionar que los motores síncronos comparten similitudes constructivas con los alternadores y contribuyen a mejorar el factor de potencia del sistema en general.
En resumen, el motor síncrono, también conocido como motor sincrónico, es una máquina de alta eficiencia que opera a una velocidad constante y ofrece un rendimiento estable en diversas aplicaciones. Su funcionamiento preciso y su capacidad para mantener la velocidad síncrona lo convierten en una opción ideal para aplicaciones que requieren un control preciso de la velocidad.
