Elección del motor primario

Desde que se inventó la corriente alterna de tres fases, creo que como motor primario se suele elegir un motor eléctrico; después de todo, los motores diésel son algo problemáticos.

Quiero decir, los criterios para elegir entre motores síncronos y motores asíncronos

Elección entre motores síncronos y motores asíncronos

I. Diferencias en el diseño de los motores síncronos y asíncronos: ① La principal diferencia entre los motores síncronos y asíncronos radica en si la velocidad de rotación del rotor es igual a la velocidad del campo magnético que gira en el estator. Si la velocidad de rotación del rotor es igual a la del estator, entonces se trata de un motor síncrono. Si no es así, entonces se trata de un motor asíncrono. . . ②Cuando el número de pares polares es constante, existe una relación estricta entre la velocidad de rotación del motor y su frecuencia. En términos técnicos relacionados con los motores, esto se denomina sincronización. El motor asíncrono, también conocido como motor de inducción, se utiliza principalmente como motor eléctrico. La velocidad de rotación de su rotor es siempre menor que la de un motor síncrono durante su funcionamiento. ③Lo que se entiende por “sincronización” es que, cuando fluye corriente a través de las bobinas del armadura (estator), se genera un campo magnético rotativo en el espacio entre éstas. La dirección y la velocidad de rotación de este campo magnético son las mismas que las del rotor; por eso se habla de sincronización. En el caso de los motores asíncronos, su campo magnético rotativo tiene una velocidad relativa con respecto al rotor, lo que genera par. II. ¿Por qué se sincroniza, y por qué no se sincroniza? Las bobinas del estator en los motores síncronos y asíncronos son las mismas; la principal diferencia radica en la estructura del rotor. El rotor del motor síncrono cuenta con devanados de excitación de corriente continua, por lo que se necesita una fuente de excitación externa para introducir corriente a través de los anillos deslizantes ； El rotor del motor asíncrono es un devanado en cortocircuito, que genera corriente mediante inducción electromagnética. En comparación, los motores síncronos son más complejos y tienen un costo más elevado. Tanto los motores síncronos como los asíncronos pertenecen a la categoría de motores eléctricos de corriente alterna; funcionan gracias a la alimentación proveniente de una red de corriente alterna de 50 Hz. El motor asíncrono funciona mediante la aplicación de corriente alterna al estator, lo que genera un campo magnético rotativo. El rotor, a su vez, también genera un campo magnético debido a la inducción. La interacción entre estos dos campos magnéticos hace que el rotor gire al mismo tiempo que el campo magnético rotativo del estator. En este caso, el rotor gira más lentamente que el campo magnético rotativo del estator; existe una diferencia de velocidad, por lo que no están sincronizados. Por eso se les denomina máquinas asíncronas. El estator del motor síncrono es igual al del motor asíncrono, pero su rotor recibe una corriente continua para generar un campo magnético constante. De esta manera, el rotor gira al mismo tiempo que el campo magnético del estator, y por eso se le denomina motor síncrono. En pocas palabras: en el rotor del motor asíncrono no se aplica corriente de excitación continua, mientras que en el rotor del motor síncrono sí se aplica dicha corriente, lo que permite que la velocidad de rotación del rotor sea igual a la velocidad del campo magnético generado por la interacción entre el estator y el rotor. III. ¿Por qué es necesario aplicar una corriente de excitación continua al rotor del generador síncrono, en lugar de una corriente de excitación alterna? Considerando una frecuencia de trabajo de 50 Hz, al aplicar una corriente de excitación continua al rotor, se puede inducir un potencial de 50 Hz en los devanados del estator. Cuando se aplica una corriente de excitación alterna al rotor, este se divide en dos campos magnéticos rotativos: uno en dirección positiva y otro en dirección negativa. La velocidad de rotación del campo magnético en dirección positiva se suma a la velocidad de rotación del rotor, lo que genera una tensión de 100 Hz en los devanados del estator ； La velocidad de rotación del campo magnético en dirección opuesta se compensa con la velocidad de rotación del rotor; por lo tanto, las bobinas del estator permanecen prácticamente inmóviles, sin que se genere potencial eléctrico. Sin embargo, en el flujo magnético del estator aparece una componente de corriente continua, lo que puede causar su saturación. IV. ¿Cómo elegir entre motores síncronos y motores asíncronos (diferenciándolos por función y uso)? ①Los motores síncronos se utilizan principalmente en generadores de gran tamaño. Por su parte, los motores asíncronos se utilizan casi exclusivamente en aplicaciones eléctricas. Los motores síncronos permiten ajustar de manera flexible la fase de la tensión y la corriente en el lado de entrada, es decir, el factor de potencia ； El factor de potencia de los motores asíncronos no es ajustable; por lo general, se encuentra entre 0,75 y 0,85. Por eso, en algunas fábricas grandes donde se utilizan muchos motores asíncronos, se puede añadir un motor síncrono como generador de potencia reactiva, con el fin de regular el factor de potencia en la conexión entre la fábrica y la red eléctrica. Sin embargo, debido al alto costo de los motores síncronos y a la gran cantidad de trabajo necesario para su mantenimiento, actualmente se suele utilizar la compensación del factor de potencia con condensadores. ②La eficiencia de los motores síncronos es ligeramente mayor que la de los motores asíncronos. Al elegir motores de más de 2000 KW, generalmente se debe considerar si es conveniente utilizar motores síncronos. Sin embargo, los generadores síncronos, al contar con devanados de excitación y anillos colectores, requieren que el operador cuente con un alto nivel de habilidad para controlar la excitación. Además, su mantenimiento es más complejo en comparación con los motores asíncronos, que no necesitan mantenimiento alguno ； Por lo tanto, en la actualidad, para los motores de menos de 2500 KW, se prefieren mayormente los motores asíncronos. Cuando la potencia es baja, la diferencia en eficiencia se vuelve insignificante. ③Los motores asíncronos son sencillos, tienen un bajo costo, y son fáciles de instalar, utilizar y mantener; por eso se utilizan ampliamente. La desventaja es la baja eficiencia, y un factor de potencia bajo es perjudicial para la red eléctrica. Además, los motores síncronos tienen una alta eficiencia con cargas capacitivas, lo que permite mejorar el factor de potencia de la red eléctrica. ④Los generadores síncronos necesitan regulación de la tensión y la corriente de excitación, mientras que los generadores asíncronos no la necesitan ； Los generadores síncronos pueden compensar la reactancia en el sistema, mientras que los generadores asíncronos requieren equipos especiales para compensar la potencia. ⑤Existen tres modos principales de funcionamiento del motor síncrono: como generador, como motor eléctrico y como dispositivo de compensación. Funcionar como generador es el modo de operación más importante del motor síncrono, mientras que funcionar como motor eléctrico es otro modo de operación importante para este tipo de motores. El factor de potencia de los motores síncronos puede ajustarse; en aquellos casos en los que no se requiere control de la velocidad, el uso de motores síncronos de gran tamaño permite mejorar la eficiencia operativa. En los últimos años, los motores síncronos de pequeño tamaño han comenzado a utilizarse cada vez más en sistemas de control de velocidad por variación de frecuencia. Los motores síncronos también pueden conectarse a la red eléctrica como máquinas de compensación síncrona. En este momento, el motor no lleva ninguna carga mecánica. En lugar de eso, mediante la regulación de la corriente de excitación en el rotor, se genera la potencia reactiva inductiva o capacitiva necesaria para enviarla a la red eléctrica. De esta manera, se logra mejorar el factor de potencia de la red o regular su voltaje. En la mayoría de las aplicaciones, se puede utilizar un motor asíncrono como opción para los controladores de equipos.