Rotor de polos cilíndricos
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Como se ha indicado anteriormente, la máquina síncrona de rotor cilíndrico ofrece una permeancia constante a las ondas mmf independientemente de la posición mecánica del rotor y, por lo tanto, es más sencilla de modelar. La figura 8.1 muestra la sección transversal de una máquina síncrona de rotor cilíndrico de 2 polos.
El rotor tiene devanados distribuidos que producen una onda mmf distribuida aproximadamente sinusoidalmente en el espacio que gira a velocidad síncrona ωs rad (elect.)/s (ns rpm) junto con el rotor. Esta onda mmf está representada por el vector espacial Ff en el diagrama y que en el instante indicado forma un ángulo α = ωst con el eje de la bobina aa’ del estator (la bobina aa’ representa la fase a). El valor máximo del vector Ff es Ff. Como consecuencia del entrehierro uniforme, la onda mmf Ff produce la onda de densidad de flujo Bf, distribuida sinusoidalmente, en fase espacial con ella. La figura 8.2 muestra el diagrama desarrollado que representa la relación de fase espacial entre las ondas Bf y Ef. A medida que el rotor gira (a la velocidad síncrona ωs), la onda Bf hace que el flujo Φ, que varía sinusoidalmente, se enlace con la bobina aa’. El valor máximo de este enlace de flujo es Φf, el flujo por polo. Considerando la referencia temporal cuando Ff se encuentra a lo largo del eje de la bobina aa’, se trata de una variación cosinusoidal, es decir
Motor síncrono de rotor cilíndrico
En el alternador de rotor cilíndrico, el rotor tiene un cilindro liso de acero forjado macizo y presenta una serie de ranuras en su periferia exterior. En estas ranuras se coloca el bobinado del rotor. El rotor cilíndrico tiene una superficie lisa porque no hay polos proyectados sobre él. Por lo tanto, mantiene un espacio de aire uniforme entre el estator y el rotor del alternador.
En un alternador de polos salientes, los polos del rotor están hechos de láminas de acero y están fijados al cubo del rotor. Este tipo de rotor tiene polos separados físicamente. Cada polo lleva un devanado de excitación concentrado. El rotor de polos salientes suele utilizarse en alternadores de 4 polos o más.
Los alternadores de polos salientes se utilizan principalmente en las aplicaciones en las que la velocidad de la máquina motriz es menor, ya que a altas velocidades las fuerzas centrífugas serán grandes y pueden dañar los polos del rotor.
En la tabla anterior hemos destacado las principales diferencias entre los rotores de polos salientes y los generadores síncronos de rotor cilíndrico. En función de su idoneidad, ambos tipos de alternadores se utilizan ampliamente en diversos tipos de centrales eléctricas para producir electricidad.
Motor síncrono
Los rotores de polos salientes constan de un gran número de polos proyectados (polos salientes) montados en una rueda magnética. La construcción de un rotor de polos salientes se muestra en la figura de la izquierda. Los polos proyectados están formados por láminas de acero. En estos polos se encuentra el bobinado del rotor, soportado por zapatas.
Los rotores de polos no salientes tienen forma cilíndrica y ranuras paralelas para colocar los devanados del rotor. Están fabricados en acero macizo. La construcción del rotor de polos no salientes (rotor cilíndrico) se muestra en la figura anterior. A veces, también se denominan rotores de tambor.
Generador síncrono
En este artículo analizaremos las diferencias entre rotor de polo saliente y rotor de polo no saliente. En las máquinas eléctricas, el rotor es una parte móvil o giratoria de un sistema electromecánico como un motor eléctrico, un generador o un alternador.
El rotor se utiliza para alojar el bobinado del rotor y los polos magnéticos. Se fija a un eje con ayuda de una chaveta. Por lo tanto, el rotor se considera una parte giratoria de una máquina que gira dentro de un campo magnético cuando se desarrolla el par. Existen dos tipos de rotor: rotor de polos salientes y rotor de polos no salientes.
Los rotores de polos salientes son de gran diámetro y menor longitud. Suelen utilizarse en máquinas eléctricas de baja velocidad (entre 100 y 1.500 rpm). Los polos están hechos de láminas de acero y se fijan al rotor mediante una junta de cola de milano.
Los rotores de polos salientes requieren normalmente devanados amortiguadores para evitar las oscilaciones de los rotores durante el funcionamiento. Las barras conductoras del amortiguador están cortocircuitadas en ambos extremos con la ayuda de anillos de cobre. El devanado del rotor se coloca en estos polos salientes y se apoya en las zapatas de los polos.