Por qué en los motores monofásicos se debe poner un capacitor ?
Por qué en los motores monofásicos, que tienen dos bobinas, ¿se pone un capacitor para una de las bobinas? ¿Es por que las bobinas no pueden estar ni en serie ni en paralelo? ¿Cómo funciona el capacitor?
Respuesta
Para que un motor de corriente alterna gire, sus bobinas del estator (la parte fija), deben generar un campo magnético giratorio para que el rotor (la parte móvil) sea arrastrado por él.
La producción de un campo magnético giratorio, es inmediato en un motor trifásico (alimentado con trifásica), si sus 3 bobinas se alimentan de las 3 fases, y están dispuestas en circunferencia,
En cambio en un motor monofásico (alimentado por una sola Fase), si sus dos bobinas iguales se alimentan igual, ambas generan el mismo campo magnético, y no se produce ningún campo giratorio. En cambio, si uno de ellos se alimenta de la corriente alterna a través de un condensador, si se produce, aunque no es tan perfecto que como en el caso de trifásica.
¿Qué hace entonces un condensador en serie con una de las bobinas? Los condensadores hacen un efecto muy especial, establecen una diferencia de fase entre la tensión y la corriente. Resulta entonces que entre las dos bobinas hay 2 Fases diferentes, que a pesar de que no equivale a dos Fases de la trifásica, producen el campo giratorio.
Según entiendo, en los motores síncronos, el rotor es un imán permanente alimentado con una corriente (continua). ¿De qué manera se lo alimenta? Si la corriente que lo alimenta es continua, ¿se necesita un puente rectificador? La interacción que se produce entre la bobina del rotor y las del estator, ¿es de atracción o repulsión?
El motor sincrónico clásico tiene un rotor con desarrollo polar NSNS... con polos concentrados. Como se trata de electroimanes son recorridos por corriente continua que se alimenta exteriormente desde unos aros rozantes polarizados. El estátor contiene arrollamientos distribuidos con cantidad de polos y fases de acuerdo a la alimentación que se desea del motor.
La conexion magnetica entre estator y rotor es por atraccion directa ( distinto de las maquinas asincronicas que se impulsa por induccion). Como el estator genera un campo rotatorio a la velocidad sincronica Vs ... el campo rotorico de c.c. lo sigue exactamente a la misma velocidad de giro ( por eso se llama motor sincronico... porque se sincroniza o engancha)...
Vs = 60 x frecuencia / pares de polos.
Los polos magneticos rotoricos son repelidos por sus semejantes estatoricos que al estar en movimiento lo arrastran.
En estos motores no hay inducción mutua estátor-rotor ... o sea no hay resbalamiento como en los asincronicos. Simplemente el rotor se engancha o sincroniza con la frecuencia estatorica. Son maquinas que normalmente pueden trabajar como motor o como alternador... o sea son reversibles.
Respecto a la corriente rotorica o de excitación ... Si son motores chicos o de reducida potencia la c.c. se suministra por puente de diodos... Para maquinas grandes pueden utilizarse baterías de acumuladores o incluso un pequeño generador cc vinculado al eje del motor.
Para arrancarlos deben impulsarse exteriormente hasta que enganchen o haciéndolo acelerar como asincronicos al principio... y lograr que se sincronicen luego aplicando por ultimo la excitación. No tiene par de arranque propio.
La carga de este tipo de motor - de velocidad estrictamente constante - puede aumentarse progresivamente pero su velocidad no variará. Cuando se sobrepasa de cierto limite de carga el rotor se desengancha y la maquina se detiene totalmente.
Tiene la importante propiedad como motor, conectado ( sin carga) a una red trifásica, de modificar el factor de potencia de la misma inyectando potencia reactiva. En esta función se utilizan grandes motores sincrónicos como " compensadores sincrónicos"
Modernamente se utilizan rotores con arrollamiento distribuido y, en configuración inversa estátores con imanes permanentes y rotor con arrollamiento trifásico distribuido... motores estos especialmente utilizados en equipos de elevación y/o grúas con control de velocidad por variadores inverter... que pueden modificar velocidad y cupla independientemente.