¿Por qué el campo del estator gira a la misma velocidad que el campo del rotor en un generador síncrono?

En el caso del motor de inducción, el rotor nunca alcanza el campo giratorio del estator porque si lo hiciera, el voltaje inducido sería cero ya que no hay movimiento relativo entre el rotor y el campo del estator.

¿Qué cambia en el generador síncrono que hace que el campo del estator gire tan rápido como el campo del rotor?

(!) Si giran a la misma velocidad, no hay movimiento relativo. Entonces, ¿cómo se induce el voltaje y se produce la corriente que crea el campo giratorio del estator? (!)

Sin embargo, existe un momento relativo entre el rotor y los devanados. ¿Es esto lo que causa la corriente?

Editar: entiendo completamente cómo funciona el motor de inducción. Lo que estoy tratando de resolver es el generador síncrono y por qué no hay un problema si el campo del rotor y el estator están sincronizados como en el caso de un motor de inducción que conduce al 'deslizamiento'. ¿Por qué no tenemos un deslizamiento en el generador síncrono?

Respuestas (3)

En un motor de inducción, la velocidad de la estructura del rotor siempre es menor que la velocidad del campo del estator. Sin embargo, el campo del rotor gira más rápido que la estructura del rotor, por lo que los campos del rotor y del estator están sincronizados entre sí.

En un motor síncrono, el campo magnético del rotor es producido por imanes permanentes o por corriente continua en el devanado del rotor. En cualquier caso, la rotación del campo magnético del rotor se fija mecánicamente al movimiento del rotor. Para que se produzca un par uniforme, tanto la estructura del rotor como el campo del rotor deben moverse sincrónicamente con el campo del rotor.

En otras palabras, tanto los motores síncronos como los de inducción tienen un campo magnético que gira de forma síncrona con un par producido en proporción al desplazamiento angular entre los campos magnéticos del estator y del rotor. En el motor de inducción, la estructura del rotor debe girar a una velocidad más lenta que los campos magnéticos, mientras que en un motor síncrono, la estructura del rotor debe moverse de forma síncrona.

Re: Pregunta Editar

En un generador síncrono, el campo magnético del estator gira detrás del campo magnético del rotor con respecto al ángulo de torsión. Es el movimiento relativo entre el campo magnético del rotor y los devanados del estator lo que permite que el campo magnético del rotor produzca corriente en el estator. La corriente producida produce un campo magnético giratorio en el estator que está sincronizado con el campo magnético del rotor pero tiene un desplazamiento del ángulo de torsión.

La máquina síncrona tiene un devanado de campo o imanes permanentes para generar el flujo del eje d, donde la máquina de inducción depende del campo magnético cambiante para inducir el flujo en el rotor. Si la velocidad del rotor en una máquina de inducción es igual a la velocidad síncrona, entonces no hay inducción ni flujo.

En la máquina síncrona, los devanados o imanes proporcionan flujo independientemente de la velocidad del rotor.

Se podría agregar que la máquina síncrona no es un caso especial de la máquina asíncrona, sino la inversión de la máquina de CC, con el devanado de campo girando y el devanado del "rotor" colocado. La máquina asíncrona se parece más a un transformador que a la máquina síncrona.
Proporcionan el flujo, pero se crea un campo giratorio en los devanados del estator debido a la corriente que fluye (muy parecido al campo giratorio de un motor de inducción). Si este campo está sincronizado con el campo magnético permanente del rotor, ¿cómo se induce el voltaje en el generador? Sin voltaje significa que no hay corriente ni campo giratorio del estator. Es como en el caso del deslizamiento del motor de inducción, el campo nunca debería alcanzarlo.
Creo que el campo del estator no afecta la inducción de voltaje y es por eso que no puedo resolver esto.
El par de la máquina síncrona es proporcional al ángulo entre el campo giratorio del estator y el campo del rotor, aunque giran a la misma velocidad angular. (Hasta el par de extracción). La diferencia en este ángulo proporciona el flujo del eje Q (producción de par). Por lo tanto, no es necesario un deslizamiento en el caso de que el rotor produzca su propio flujo.

Tanto el síncrono como el asíncrono necesitan un campo magnético para hacer y mantener el rotor girando, transformando así la energía eléctrica en energía mecánica. En el motor asíncrono el campo magnético se crea debido al deslizamiento del rotor con respecto al estator. Este deslizamiento crea un campo magnético en el rotor creando así el campo magnético requerido. Tal campo magnético no se puede generar sin el deslizamiento como es el caso del motor síncrono. Sin embargo, se requiere un campo magnético. Por lo tanto, la única opción que queda es crear un campo magnético con un devanado de campo o imanes permanentes.

A partir de entonces, la única tarea de los imanes de campo giratorio es permanecer sincronizados con el campo giratorio en el estator. Aquí también encuentras una complicación. Un motor síncrono normalmente no puede arrancar sin medidas adicionales.

Esto no es correcto. El campo del rotor no se crea por deslizamiento, se crea por inducción magnética, también conocida como acción de transformador entre el estator y el rotor. El deslizamiento ocurre porque el campo del rotor decae constantemente debido a las pérdidas resistivas y se recrea por inducción del estator, lo que hace que el campo neto del rotor se mueva lentamente en relación con el eje mecánico del rotor. Además, los motores síncronos pueden arrancar tan fácilmente como un motor de inducción.