Arranque de motor sncrono.Es evidente, entonces, que el motor sncrono debe llevarse a una velocidad suficientemente a la velocidad sncrona, a fin de quedar en sincronismo con el campo giratorio, los medios con los cuales se lleva hasta la velocidad correspondiente son: (1) un motor c.c acoplado al eje del motor sncrono; (2) el uso de la excitatriz como motor de c.c.; (3) un pequeo motor de induccin de, por lo menos, un par de polos menos que el motor sncrono; (4)el uso de los devanados amortiguadores como motor de induccin de jaula de ardilla. El primer mtodo se usa veces en laboratorios con motores sncronos no equipados con devanados amortiguadores. Generalmente, el motor sncrono est pensado como motor de accionamiento de velocidad constante de velocidad constante para el generador de c.c. Pero para llevar el motor a sincronismo, el generador de cc se hace de c.a (apartado 7-16) como alternador. Una vez en paralelo con la alimentacin, la maquina sncrona funciona como motor. El motor de c.c no actuara como generador si su corriente de excitacin aumenta de manera que su fem generada sea mayor que la tensin en barras de c.c. El segundo mtodo es realmente igual que el primero, excepto que la excitatriz (un generador derivacin de c.c) se hace funcionar como motor y la maquina sncrona de c.a esta sincronizada a la fuente c.a. El tercer mtodo en el cual se usa un motor de induccin auxiliar con menos polos, implica el mismo procedimiento de sincronizacin para el motor sncrono de c.a que un alternador. Se necesita como mnimo un par de polos menos en un motor de induccin para compensar la prdida de velocidad del motor de induccin debido al deslizamiento.En los tres mtodos mencionados anteriormente, es necesario, (1) que haya poca o ninguna carga sobre el motor sncrono. (2) que la capacidad del motor de arranque (c.c o c.a).esta comprenda entre el 5 y 10 % de la potencia nominal de motor sncrono acoplado a l. En dicha seccin siempre se supuso que inicialmente el motor giraba a "velocidad de sincronismo. Lo que an no se ha estudiado es la pregunta: como llego el motor a alcanzar la velocidad de sincronismo en primer lugar? Para entender la naturaleza del problema del arranque, vase la figura 9-15. Esta figura muestra un motor sincr6nicu de 60-Hz en el momento en que se le aplica la potencia al embobinado del estator. EI rotor del motor es estacionario y por tanto el campo magntico BR es estacionario. EI campo magntico Bs comienza a pasar rpidamente alrededor del motor a velocidad de sincronismo.

La figura 9-15a muestra la maquina a las t = Os, cuando BR y Bs estn exactamente alineados. Por la ecuacin para el momento de torsin inducido.

El momento de torsin inducido sobre el eje del rotor es cero, la Figura 9-15b muestra la situacin a las t =1 \240 S, En tan corto tiempo, el rotor escasamente se ha movido, pero el campo magntico del estator ahora seala hacia la izquierda. Por la ecuacin del momento de torsin inducido, el momento de torsin sabr el eje del rotor est ahora en direccin contraria al sentido de las manecillas del reloj. La figura 9-15c muestra la situacin a las t= 2/240 S. En esa punta BR y Bs sealan en direccin contraria y Tind es igual a cero nuevamente. A las t= 3/240 S, el campo magntico del estator apunta ahora a la derecha y el momento de torsin resultante est en el sentido de las manecillas del reloj.

Por ltimo, a las t = 4/240 S, el campo magntico del estator esta nuevamente alineado con el campo magntico del rotor y Tind = 0. Durante un ciclo elctrico, el momento de torsin primero estuvo en el sentido contrario al de las manecillas del reloj y luego en el mismo sentido y el momento de torsin promedio durante el ciclo completo fue cero. Lo que le sucede al motor es que vibra fuertemente con cada ciclo elctrico y finalmente se recalienta.

Aproximacin al arranque del motor sincrnico difcilmente se considera satisfactorio.Los gerentes tienden a molestarse con los empleados que queman los equipos costosos.Entonces. Cmo puede arrancarse un motor sincrnico?Tres mtodos bsicos pueden usarse para arrancar un motor sincrnico en forma segura:

1.- Reducir la velocidad del campo magntico del estator hasta un valor suficientemente bajo como para que el rotor se pueda acelerar y enganchar con l durante medio ciclo de rotacin del campo magntico. Esto se puede hacer reduciendo la frecuencia de la potencia elctrica. 2. Usar un motor primario externo para acelerar el motor sincrnico hasta la velocidad de sincronismo, seguir el procedimiento para ponerlo en paralelo y poner la maquina en lnea como un generador. Luego, al apagar a desconectar el motor primario harn de la maquina sincr6nica, un motor.

3. Usar embobinados amortiguadores. La funcin de los embobinados amortiguadores y su uso en el arranque de motores se describir mas adelante.

Arranque del motor reduciendo la frecuencia elctrica.Si los campos magnticos del estator de un motor sincrnico giran a una velocidad suficientemente baja, no habr problema para que el rotor acelere y se enganche con el campo magntico del estator. La velocidad de los campos magnticos del estator puede, entonces, incrementarse hasta obtener la velocidad de funcionamiento, aumentando gradualmente fe hasta su valor normal a 50- 0 60-Hz.Esta forma de arrancar de los motores sincrnicos tiene mucho sentido, pero tiene un grave problema: cmo se obtiene la frecuencia elctrica variable?Los sistemas de potencia normales estn cuidadosamente graduados a 50 0 60 Hz Ys610 hasta hace poco cualquier fuente de voltaje de frecuencia variable tena que provenir de un generador exclusivo para esto. Tal situaci6n era obviamente nada prctica, excepto para circunstancias poco usuales.Hoy, las cosas han variado. En el captulo 3 se describieron el rectificador-inversor y el ciclo convertidor, que pueden ser utilizados para convertir frecuencia constante de entrada en cualquier frecuencia de salida requerida. Con el desarrollo de tales accionamientos modernos de estado slido para el manejo de la frecuencia variable es perfectamente posible controlar completa y continuamente la frecuencia elctrica aplicada al motor, desde una fraccin de hertzio hasta la frecuencia nominal total y aun por encima de ella. Si tal unidad de manejo de frecuencia variable se incluye en un circuito de control de motor para lograr control de velocidad, entonces arrancar el motor sincrnico es muy fcil: sencillamente se grada la frecuencia en un valor muy bajo para arrancar y luego se eleva hasta la frecuencia de funcionamiento para que opere normalmente.Cuando un motor sincrnico se opera a una velocidad menor que la nominal, su voltaje generado ntimamente EA = K