Comenzar es una parte crítica de cómo funcionan los motores eléctricos, pero no todos los motores comienzan de la misma manera.
¿Pueden los motores asincrónicos y sincrónicos comenzar por sí mismos?
No, no pueden. Los motores asincrónicos (inducción) pueden comenzar por su cuenta cuando se aplica la energía, lo que los hace muy comunes en las máquinas industriales. Sin embargo, los motores síncronos no pueden comenzar automáticamente porque sus campos magnéticos de rotor y estator deben sincronizarse antes de que puedan producir torque. Sin ayuda especial, simplemente se sientan allí.
Echemos un vistazo más de cerca a por qué sucede esto.
¿Por qué no pueden comenzar los motores sincrónicos por sí mismos?
Todo se reduce al tiempo, y una pequeña cosa llamada inercia.
¿Por qué no pueden autoaltar motores sincrónicos?
Cuando la potencia se aplica a un motor sincrónico, el estator crea instantáneamente un campo magnético giratorio. Pero el rotor no se mueve de inmediato, está atascado en cero debido a la inercia. Dado que el rotor no gira a la misma velocidad que el campo magnético, no se crea un par. El motor solo tararea, pero no se mueve.
🧠 Comprender el problema de sincronización
Cuando supe por primera vez sobre esto, me recordó a tratar de saltar a un tiovivo giratorio. Si no coincide con su velocidad, solo va a tropezar. Eso es lo que sucede dentro de un motor sincrónico: el rotor necesita "saltar" a la velocidad correcta para mantenerse sincronizado. Pero no puede hacer eso solo.
Vamos a desglosarlo en términos más simples:
Parte
¿Qué sucede cuando se aplica la energía?
Estator
Genera un campo magnético giratorio rápido al instante
Rotor
Permanece quieto al principio debido a su peso/inercia
Resultado
No se genera ningún par porque el rotor y el estator no están sincronizados
Sin sincronización, no pasa nada. Es por eso que necesitamos impulsar al rotor.
Entonces, ¿cómo comienzan realmente los motores sincrónicos?
Se necesita un poco de ayuda exterior para que estos motores funcionen.
¿Cómo comienzan los motores síncronos si no pueden ser autoensejados?
Hay tres formas principales:
Arranque del motor auxiliar: Un motor separado pone al motor síncrono a la velocidad.
Unidad de frecuencia variable (VFD): Ralentiza la velocidad de inicio para que el rotor pueda alcanzar.
Comienzo asíncrono: Utiliza devanados especiales en el rotor para comenzar como un motor de inducción.
🔧 Método 1: arranque del motor auxiliar
Este es la vieja escuela. Usamos otro motor, generalmente un asincrónico, con la misma cantidad de postes para acercar el motor sincrónico a su velocidad de carrera. Una vez que gira lo suficientemente rápido, apagamos el ayudante y energizamos el motor sincrónico.
¿Pero honestamente? Es una especie de molestia. La configuración es compleja y no muy eficiente. Es por eso que este método está pasando lentamente de moda.
⚙️ Método 2: VFD (unidad de frecuencia variable) Inicio
Ahora esta es la forma moderna de hacerlo.
Un VFD reduce la frecuencia de la electricidad suministrada al motor. Este "comienzo" más lento le da tiempo al rotor para ponerse al día y sincronizarse. Luego, la frecuencia aumenta gradualmente para alcanzar toda la velocidad. Es suave, seguro y eficiente.
¿Por qué me gusta este método? Es súper confiable y la tecnología VFD está ampliamente disponible ahora, incluso asequible.
🔄 Método 3: arranque asíncrono
Aquí hay un truco inteligente: construyes devanados adicionales en el rotor que actúan como un motor de inducción en el inicio. Esto permite que el motor sincrónico se inicie como uno asíncrono. Una vez que está a la altura, energiza el sistema de excitación y la pluma del rotor, se sincroniza.
Correado rápido: Durante el inicio, debe cortocircuitar el bobinado de excitación a través de una resistencia. Es una cosa de seguridad.
Conclusión
Los motores asincrónicos pueden comenzar por su cuenta, fácil. ¿Pero motores sincrónicos? Necesitan un poco de ayuda del exterior para ponerse al día.
