Principio de funcionamiento. Clasificación. Partes que lo conforman.

La máquina sincrónica es un convertidor electromecánico de energía con una pieza giratoria denominada rotor o campo, cuya bobina se excita mediante la inyección de una corriente continua, y una pieza fija denominada estator o armadura por cuyas bobinas circula corriente alterna. Las corrientes alternas que circulan por los enrollados del estator producen un campo magnético rotatorio que gira en el entrehierro de la máquina con la frecuencia angular de las corrientes de armadura. El rotor debe girar a la misma velocidad del campo magnético rotatorio producido en el estator para que el torque eléctrico medio pueda ser diferente de cero. Si las velocidades angulares del campo magnético rotatorio y del rotor de la máquina sincrónica son diferentes, el torque eléctrico medio es nulo. Por esta razón a esta máquina se la denomina sincrónica; el rotor gira mecánicamente a la misma frecuencia del campo magnético rotatorio del estator durante la operación en régimen permanente.

Se utilizan en mayor medida como generadores de corriente alterna que como motores de corriente alterna, ya que no presentan par de arranque y hay que emplear diferentes métodos de arranque y aceleración hasta la velocidad de sincronismo. También se utilizan para controlar la potencia reactiva de la red por su capacidad para, manteniendo la potencia activa desarrollada constante, variar la potencia reactiva que absorbe o cede a la red.

Una máquina síncrona es una maquina eléctrica rotativa de corriente alterna cuya velocidad de giro en régimen permanente está ligada con la frecuencia de la tensión en bornes y el número de pares de polos.

Donde:

·         f: Frecuencia de la red a la que está conectada la máquina (HZ)

·         P: Número de pares de polos que tiene la máquina

·         p: Número de polos que tiene la máquina

·         n: Velocidad de sincronismo de la máquina (revoluciones por minuto)

La máquina síncrona está compuesta básicamente de una parte activa fija que se conoce como inducido, armadura o ESTATOR y de una parte giratoria coaxial que se conoce como inductor o ROTOR. El espacio comprendido entre el rotor y el estator, es conocido como ENTREHIERRO. Esta máquina tiene la particularidad de poder operar ya sea como generador o como motor. Su operación como alternador se realiza cuando se aplica un voltaje DC en el campo de excitación del rotor y a su vez éste es movido o desplazado por una fuente mecánica externa, que da lugar a tener un campo magnético giratorio que atraviesa o corta los conductores del estator, induciéndose con esto un voltaje entre terminales del generador.

Las máquinas síncronas, al igual que las demás tipos de máquinas eléctricas, están constituidas por dos devanados independientes:

a)    Un devanado de campo, construido en forma de arrollamiento concentrado o bien distribuido en ranuras, alimentado por corriente continua, y es el devanado que produce el campo magnético principal en la máquina.

b)    Un devanado de armadura, distribuido formando un arrollamiento trifásico recorrido por corriente alterna, donde se induce el voltaje principal. En las máquinas sincrónicas los devanados de campo están sobre el rotor, mientras que los de armadura se sitúan en el estator.

Estator: Está formado por laminaciones delgadas de acero sumamente permeable a fin de reducir las pérdidas en el núcleo. Las laminaciones se mantienen juntas por medio del bastidor del estator. El bastidor, que puede ser de hierro fundido o fabricarse con placas soldadas de acero suave, no se diseña para conducir flujo, sino para dar apoyo mecánico al generador síncrono. El interior del estator tiene una variedad de ranuras cuyo objetivo es alojar los gruesos conductores de la armadura (devanados). Los conductores de la armadura se encuentran simétricamente dispuestos para formar un devanado polifásico equilibrado. Para ello el número de ranuras por polo y por fase debe ser un número entero. La fem inducida por fase en generadores síncronos de gran tamaño es del orden de kV con capacidad de generación que se mide en MVA.

En principio, el devanado del estator se puede conectar en delta (D) o estrella (Y). Sin embargo, como comúnmente el generador se conecta a una línea de transmisión de alto voltaje, la mejor conexión es la Y. debido a que el voltaje por fase es de solo 58% ( 1/√3 ) del voltaje entre líneas. Con una conexión en Y, los armónicos de línea a neutro distorsionantes no aparecen entre las líneas porque se cancelan.

El rotor o inducido: Los electroimanes o polos generadores del campo magnético se encuentran en la parte giratoria (rotor) del generador eléctrico. Los polos se realizan sobresaliendo de la superficie de rotor para máquinas de más de cuatro polos (polos salientes), o a ras de superficie para máquinas de 2 ó 4 polos (polos lisos). Estos polos dispondrán de una corriente continua de excitación suministrada desde el exterior, mediante anillos rozantes y escobillas o mediante una fuente especial instalada sobre el mismo eje del generador (excitatriz). El rotor de un generador síncrono es un gran electroimán, que está sujeto a campos magnéticos variables, se construye con láminas delgadas agrupadas para reducir las pérdidas por corrientes parásitas; desde el punto de vista constructivo se distinguen dos formas: de rotor cilíndrico o de polos lisos y rotor de polos salientes. Las Máquina Síncrona de rotor cilíndrico se utilizan en aplicaciones de alta velocidad (2 y 4 polos), turbo alteradores. Las Máquina Síncrona de polos salientes es más apropiada para bajas velocidades (alto número de polos) se aplica en hidro-generadores o turbinas hidráulicas.

Características del rotor

El rotor de una máquina sincrónica puede estar conformado por:

·        - Imanes permanentes

·         -Rotor de polos salientes

·         -Rotor cilíndrico

Los imanes permanentes representan la configuración más simple ya que evita el uso de anillos rozantes para alimentar el rotor, sin embargo su aplicación a altas potencias se encuentra limitada ya que las densidades de flujo magnético de los imanes no es, por lo general, alta. Adicionalmente, los imanes permanentes crean un campo magnético fijo no controlable a diferencia de los rotores con enrollados de excitación donde se puede controlar la densidad de flujo magnético.

En el rotor de polos salientes, por otro lado, se cuenta con una estructura soporte en la cual se alojan los polos. La forma de dicha estructura depende de diferentes factores entre los cuales el más importante el número de polos a ser colocados, lo cual se debe a que este tipo de rotores es aplicado en turbinas hidráulicas, las cuales alcanzan velocidades hasta 1200 rpm y se tiene la necesidad de una frecuencia de 50 ó 60 Hz Los polos regularmente son insertados sobre una masa solida que tiene una superficie externa formada por tantas superficies elementales como polos tiene el rotor (fig. 1.1), de tal forma que el núcleo tiene forma de un prisma. En el caso de rotores de diámetros grandes la franja superficial del rotor se construye de paquete de laminaciones con una debida distribución para fijarse al núcleo.

Es notable el hecho de que las bobinas de excitación van alrededor de los núcleos polares y las bobinas se conectan en serie con el polo adyacente teniendo polaridad opuesta. Conjuntamente se utiliza un devanado de jaula de ardilla o expansiones polares. En condiciones normales este devanado no lleva ninguna corriente debido a que el rotor gira a la velocidad de sincronismo. Sin embargo, cuando la carga en el generador cambia repentinamente la velocidad del rotor empieza a fluctuar, produciendo variaciones momentáneas de velocidad por arriba o por debajo de la velocidad síncrona. Esto induce voltaje en el devanado de jaula de ardilla y a su vez una corriente la cual interacciona con el campo magnético rotatorio del estator que es traducido en corrientes parasitas.

Es bien sabido que la eficiencia en turbinas de vapor de gran velocidad es mayor que las turbinas hidráulicas, lo cual se hace extensivo en los generadores. La velocidad centrifuga ejercida en los rotores de polos lisos es la limitante en el diámetro máximo permitido. Otra limitante que se tiene es la velocidad máxima debido a que para un sistema de 60 Hz, no se puede utilizar menos de 2 polos por lo que la velocidad máxima puede ser 3600 rpm ó 1800 rpm para rotores de 4 polos. Es por eso que para máquinas de gran capacidad los rotores deben tener una longitud muy grande.

Así, en un generador cuyo rotor es de polos lisos,  el entrehierro cuenta con un espesor constante a lo largo de toda la circunferencia de tal forma que para que el campo magnético sea de forma senoidal, la distribución de las ranuras no es uniforme. En este tipo de rotores las bobinas se colocan en forma radial lo cual permite una mayor distribución de la fuerza magnetomotriz (fmm) en cada polo consiguiendo una mejor onda senoidal en la fuerza electromotriz generada (fem). En este tipo de rotores las bobinas de excitación son conductores de cobre de sección rectangular, colocadas a presión en las ranuras del rotor, las cuales cuentan con mica micarta con fibra de vidrio como aislamiento.

Excitatriz

Proporciona corriente continua al devanado de campo de la máquina síncrona, y constituye la etapa de potencia del sistema de control. Se llama excitatriz a la fuente de alimentación que controla el campo de un generador de corriente alterna. Básicamente al aumentar la tensión continua del campo aumenta la tensión alterna de salida del generador.

Excitación

Es la encargada de controlar las variaciones o perturbaciones temporales que se presentan en la tensión una máquina síncrona, modificando la corriente que circula por su devanado de campo.

La excitación proporciona la tensión continua al devanado de campo de la máquina síncrona y puede tener diferentes principios de operación. En este trabajo se usa como sistema de excitación un puente rectificador monofásico alimentado desde la red de tensión alterna.

Este sistema se conoce como de excitación estática y es el más frecuentemente utilizado en los últimos años para los generadores sincrónicos por su elevada velocidad de respuesta con respecto a los electromecánicos aparte de otras ventajas como requerir poco mantenimiento, ocupar poco espacio, y su facilidad de control. Tal vez su mayor desventaja es ser más propenso a los efectos de las sobretensiones y transitorios excesivos.

Sistema de excitación

La función básica de un sistema de excitación es suministrar corriente directa al devanado de campo de la maquina sincrónica. A través del control de la tensión y corriente de campo realiza funciones de control y de protección para una operación satisfactoria del sistema de potencia.

Elementos de un sistema de excitación

v  Excitatriz: provee la potencia de corriente continua al arrollamiento de campo de la maquina sincrónica, constituye la etapa de potencia.

v  Regulador: procesa y amplifica la señal de control de entrada a un nivel y forma adecuado para el control de la excitatriz. Incluye función de regulación y estabilizador.

v  Transductor de tensión en bornes: censa la tensión en bornes, la rectifica y la filtra para obtener un valor de corriente continua que se compara con una referencia, la cual representa la tensión deseada en bornes.

v  Compensador de carga: se utiliza cuando se desea controlar la tensión en un punto eléctrico remoto, respecto a los terminales del generador.

v  Estabilizador del sistema de potencia: provee una señal adicional de entrada al regulador para amortiguar las oscilaciones de potencia del sistema. Tiene como entrada el deslizamiento de velocidad del rotor, la potencia acelerante y/o la desviación de frecuencia.

v  Circuitos limitadores y de protección: asegura que los límites de capacidad de la maquina sincrónica no sean excedidos. Límites de la corriente de campo, de tensión de excitación, de tensión en terminales, de sobrexcitación y sobreexcitación, etc. Se aplica al control de excitación en puntos de suma o en compuertas.

Caja de conexiones

Por lo general, en la mayoría de los casos los motores eléctricos cuentan con caja de conexiones. La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardándolos de la operación mecánica del mismo, y contra cualquier elemento que pudiera dañarlos.

Tapas

Son los elementos que van a sostener en la gran mayoría de los casos a los cojinetes o rodamientos que soportan la acción del rotor.

Cojinetes

También conocidos como rodamientos, contribuyen a la óptima operación de las partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia. Los cojinetes pueden dividirse en dos clases generales:

• a) Cojinetes de deslizamiento: Operan la base al principio de la película de aceite, esto es, que existe una delgada capa de lubricante entre la barra del eje y la superficie de apoyo.

• b) Cojinetes de rodamiento: Se utilizan con preferencia en vez de los cojinetes de deslizamiento por varias razones:

• Tienen un menor coeficiente de fricción, especialmente en el arranque.
• Son compactos en su diseño
• Tienen una alta precisión de operación.
• No se desgastan tanto como los cojinetes de tipo deslizante.
• Se remplazan fácilmente debido a sus tamaños estándares

Generador Síncrono

El Generador Síncrono Los generadores síncronos o alternadores son máquinas sincrónicas que se usan para convertir potencia mecánica en potencia eléctrica de corriente alterna. Normalmente, son trifásicos y consiste en un electroimán girando (rotor), al lado bobinas, generalmente conectadas en estrella por efecto de la rotación del rotor va a inducir tensión trifásica en el estator. Ver figura 3 La corriente inducida se produce en este caso en los devanados con núcleo de hierro, que están en reposo y se encuentran distribuidos en la parte interior del estátor, dispuestos de forma que queden desplazados entre si 120°. Durante una vuelta del rotor, los polos Norte y Sur pasan frente a los tres devanados del estátor. Por ello, se habla de campo magnético giratorio CMG. Durante éste proceso, en cada uno de los devanados se genera una tensión alterna monofásica. Las tres tensiones alternas monofásicas tienen el mismo ciclo en el tiempo, pero desplazadas entre sí en la tercera parte de una vuelta (120°), por lo que se dice que tienen la misma "fase de oscilación", de manera que la tensión y la corriente inducida son sinusoidales. Por coincidir siempre el desplazamiento del campo magnético giratorio con el desplazamiento del rotor (rueda polar) es por lo que se denominan generadores síncronos.

La principal diferencia entre los diferentes tipos de generadores síncronos, se encuentra en su sistema de alimentación en continua para la fuente de excitación situada en el rotor.

Ø  Excitación Independiente: excitatriz independiente de continua que alimenta el rotor a través de un juego de anillos rozantes y escobillas.

Ø  Excitatriz principal y excitatriz piloto: la máquina principal de continua tiene como bobinado de campo otra máquina de excitación independiente, accionada por el mismo eje.

Ø  Electrónica de potencia: directamente, desde la salida trifásica del generador, se rectifica la señal mediante un rectificador controlado, y desde el mismo se alimenta directamente en continua el rotor mediante un juego de contactores (anillos y escobillas). El arranque se efectúa utilizando una fuente auxiliar (batería) hasta conseguir arrancar.

Ø Sin escobillas, o diodos giratorios: la fuente de continua es un rectificador no controlado situado en el mismo rotor (dentro del mismo) alimentado en alterna por un generador situado también en el mismo eje y cuyo bobinado de campo es excitado desde un rectificador controlado que rectifica la señal generada por el giro de unos imanes permanentes situados en el mismo rotor (que constituyen la excitatriz piloto de alterna).

Motores síncronos

 Un motor síncrono no tiene par de arranque. Luego, no puede arrancar por sí mismo y necesita algún método de arranque que lo lleve a la velocidad de sincronismo o a una velocidad muy cercana a la de sincronismo.
En este último caso, una vez que la máquina ya casi gira a la velocidad síncrona se excita su inductor, lo que da lugar al par electromagnético (más el par de reluctancia, si la máquina es de polos salientes) que consigue que alcance la velocidad de sincronismo. Este proceso se denomina autosincronización.

Arranque mediante un variador de frecuencias.

Este método de arranque se emplea cuando se utiliza el variador para regular la velocidad. No tiene justificación económica el usar un variador de frecuencias sólo para el arranque.

Se arranca el motor con una frecuencia muy baja, a la que corresponde una velocidad síncrona lo suficientemente pequeña como para que el rotor –a pesar de su inercia mecánica– sea capaz de empezar a girar a dicha velocidad.

Luego se aumenta progresivamente la frecuencia, y con ella la velocidad síncrona, de forma que el rotor sea capaz de seguir este aumento gradual de la velocidad hasta alcanzar la velocidad normal de funcionamiento y completar así el proceso de arranque.

Arranque mediante un motor auxiliar.

Arranque mediante un motor auxiliar de corriente continua
Se pueden usar dos tipos de máquinas de c.c. como motor de arranque:

–Motor independiente de corriente continua
–Usar la excitatriz de c.c como motor durante el arranque

Arranque mediante un motor auxiliar asíncrono.

Se pueden usar dos tipos de máquinas asíncronas:

·         Motor de arranque del mismo número de polos que el motor síncrono Los motores síncrono y de arranque tienen la misma velocidad síncrona. El motor de arranque no alcanza la velocidad de sincronismo, pero sí una lo suficientemente cercana a ella como para que se produzca la autosincronización del motor síncrono.

·         Motor de arranque con un par de polos menos que el motor síncrono
El motor de arranque tiene una velocidad de sincronismo superior a la del motor síncrono. Se puede regular su velocidad para que iguale a la síncrona del motor síncrono o llevarle a una velocidad superior, desconectarle -con lo que la velocidad empieza a bajar- y conectar el motor síncrono en el momento en el que la velocidad iguale a su velocidad síncrona.

Arranque como asíncrono.

El motor síncrono arranca como motor asíncrono gracias a las corrientes que se inducen en el devanado amortiguador y en las masas macizas del rotor cuando la velocidad de la máquina todavía no es igual a la síncrona.

Mediante este método la máquina alcanza una velocidad algo inferior a la síncrona, pero muy cercana a ella. En este momento se alimenta el inductor con corriente continua y se produce la autosincronización de la máquina.

Para reducir la corriente de arranque se usan los mismos métodos que en las máquinas asíncronas: estrella-triángulo, autotransformador, etc.

Mientras la máquina está girando a una velocidad diferente a la de sincro- nismo su rotor se ve sometido a la acción de un campo magnético variable con el tiempo que induce una f.e.m. elevada en el devanado inductor. No conviene que este devanado permanezca en circuito abierto, porque esta
f.e.m. podría dañar sus aislamientos o los del colector. Tampoco conviene ponerlo en cortocircuito porque circularía una corriente alterna elevada.
Por esta razón, durante el arranque el devanado inductor se conecta a la resistencia de extinción del campo, cuyo valor óhmico es igual a unas 10 veces la resistencia del devanado inductor.

1)    Teniendo previamente cerrados los interruptores I0 e I4 y abiertos los interruptores I2 e I3, se cierra el interruptor I1. La máquina arranca como asíncrona a la tensión reducida que le proporciona el autotransformador trifásico AT y con el inductor conectado a la resistencia de extinción del campo R1.

2)    Se abre el interruptor I0. El autotransformador AT deja de funcionar como tal y ahora se convierte en unas reactancias puestas en serie con cada fase del inducido. Las caídas de tensión en estas reactancias dan lugar a que el motor tenga mayor tensión que antes, pero aún está a una tensión inferior a la de la red.

3)    Se cierra el interruptor I3 (dejando abierto a I0). La máquina recibe la totalidad de la tensión de la red y acaba su arranque como asíncrono, alcanzando una velocidad cercana a la de sincronismo.

4)    Se cierra el interruptor I2, con lo que el inductor queda alimentado con una tensión continua y la máquina empieza a funcionar como síncrona. El motor se autosincroniza y consigue alcanzar la velocidad síncrona.

5)    Con el interruptor I2 cerrado y la máquina ya a la velocidad síncrona, se desconecta la resistencia de extinción del campo R1 abriendo el interruptor I4. Con esta maniobra termina el arranque del motor síncrono.

Circuito equivalente

El circuito con el cual se analizará la respuesta de la máquina síncrona incluye tres elementos:

a)    La fuerza electromotriz inducida por el flujo polar E.

b)    La resistencia de armadura r_a.

c)    La reactancia síncrona X_s.

Estos elementos corresponden a una de las fases, y el circuito es como el que se muestra en la figura:

Generador síncrono acoplado a un sistema infinito

Una red eléctrica que distribuye energía a varias ciudades y centros industriales, y frecuentemente a un país entero, está a su vez alimentada por decenas o cientos de plantas generadoras. El volumen de energía en el sistema es tan grande comparado con la capacidad de cualquiera de los generadores, que por eso se le da el nombre de sistema infinito.

Un generador conectado (también se suele decir acoplado o sincronizado) a este sistema, solamente aporta la parte de energía que le corresponde, pero no influye sobre su voltaje ni su frecuencia, Por el contrario, el generador se ve obligado a trabajar al mismo voltaje y frecuencia del sistema.

Bajo estas circunstancias, los principales aspectos de control serían dos:

a)    Carga del generador: Se dice que el generador se sincroniza con el sistema, porque su armadura recibe la frecuencia del mismo, y por tanto, su rotor queda obligado a girar a la velocidad síncrona. Para suministrarle energía mecánica por la flecha, y que la convierta en energía eléctrica aportada al sistema, es necesario agregarle un par a la velocidad que ya está determinada.

La potencia mecánica que entra por la flecha depende entonces, de la magnitud del par, y éste a su vez, se controla con la alimentación del motor (generalmente algún tipo de turbina) que impulsa al generador.

b)    Factor de potencia: En el generador que alimenta a una carga aislada, el factor de potencia no se puede controlar porque lo determina el tipo de carga.

En el generador acoplado a un sistema infinito, el factor de potencia por el contrario, es una variable que se controla fácilmente mediante la corriente de excitación, El aumento o disminución de la corriente de excitación repercute en el aumento o disminución de la fuerza electromotriz.

Sincronización:

La maniobra de acoplamiento o sincronización de un generador con el sistema, requiere de ciertas precauciones que se deben tomar, siguiendo los pasos que e describen a continuación:

1)    Arrancar el generador y hacerle girar lo más cerca posible de su velocidad síncrona. No debe ser exactamente el valor síncrono porque no habría el momento de coincidencia que se requiere en el paso 4.

2)    Excitar el generador hasta obtener una fuerza electromotriz igual al voltaje del sistema.

3)    Verificar que la secuencia de fases del generador sea la misma del sistema. Esto es de suma importancia cuando se instala el generador, puesto que en acoplamientos posteriores ya quedan fijas las conexiones en el interruptor.

4)    Puesto que la frecuencia generada no es exactamente igual a la del sistema, las ondas de fuerza electromotriz y de voltaje tendrán momentos de coincidencia y de oposición. Es necesario detectar el momento de coincidencia para cerrar el interruptor.

5)    Mediante la alimentación del motor, dar la carga adecuada al generador,

6)    Ajustar el factor de potencia con el control de la corriente de excitación.

Un método muy sencillo para verificar la secuencia de fases y detectar el momento de coincidencia es el de las tres lámparas que aparecen entre los extremos de cada línea del interruptor. Con el interruptor abierto, se puede presentar alguno de los siguientes casos:

1)    Las tres lámparas prenden y apagan simultáneamente. Esta es la señal de que las secuencias de fases están correctas.

2)    Las lámparas van prendiendo y apagando alternadamente. Es la señal de que las secuencias de fases arriba y abajo del interruptor están invertidas.

3)    Las lámparas quedan permanentemente a una cierta intensidad. Sucede cuando la máquina tiene exactamente la velocidad síncrona, y no se puede acoplar por no llegar a un momento de coincidencia de ondas.

Capacitor síncrono

Un motor lo suficientemente grande como para influir apreciablemente en la carga de una industria, puede hacerse trabajar a factor de potencia adelantado con lo cual se corrige el bajo factor de potencia retrasado de otros equipos. El motor está desempeñando además de su propio trabajo, la función de un banco de capacitores.

A un motor síncrono trabajando en estas circunstancias se le llama capacitor síncrono, Como el grado de adelanto se puede controlar con la corriente de excitación, tiene la ventaja sobre los bancos de capacitores estáticos, de que su capacitancia es variable.

Un motor que se desee trabajar como capacitor síncrono debe tener su embobinado de excitación lo suficientemente reforzado como para soportar la alta corriente que se necesita, sin que su calentamiento supere el límite de seguridad.

Los capacitores síncronos se adaptan para operar durante el servicio de sobrecarga para períodos de tiempo variables. Pueden soportar la tensión del sistema de alimentación durante caídas de tensión prolongadas, aumentando la inercia de la red. La energía cinética almacenada en el rotor del condensador contribuye a la inercia total del sistema de energía, y por lo tanto, también es beneficioso desde el punto de vista de control de frecuencia. También pueden ser utilizados como dispositivos de compensación de energía reactiva en situaciones donde la inestabilidad de voltaje se debe evitar a toda costa.

Algunas de sus ventajas, en comparación con otros dispositivos de compensación, son las siguientes:

·         Regula la tensión de forma continua, sin los transitorios electromagnéticos asociados a los cambios de tomas de otros tipos de dispositivos.

·         No introduce armónicos en la red, ni se ve afectado por ellos.

·         No causa problemas por resonancia eléctrica.

Otra característica particular de los compensadores síncronos es que en caso de caída de tensión por un fallo en la red son capaces de proporcionar corriente de cortocircuito durante un tiempo limitado, facilitando el ajuste de las protecciones de sobrecorriente.

Aplicaciones

Es la máquina más utilizada para las grandes centrales eléctricas: térmicas, hidráulicas y nucleares. Su uso habitual es como generador aunque es posible como motor y como compensador de fdp (compensador síncrono). Existen máquinas de polos salientes (hidráulica, lentas) y rotor liso (térmico y nuclear, rápido). 

Las máquinas síncronas se utilizan en mayor medida como generadores de corriente alterna que como motores de corriente alterna, ya que no presentan par de arranque y hay que emplear diferentes métodos de arranque y aceleración hasta la velocidad de sincronismo. También se utilizan para controlar la potencia reactiva de la red por su capacidad para mantener la potencia activa desarrollada constante y variar la potencia reactiva que absorbe o cede a la red. Se usan mayormente generadores en paralelo puesto que:

-Dos o más generadores síncronos pueden abastecer una carga mucho mayor que uno solo 

-El tener varios generadores síncronos, aumenta la confiabilidad del sistema, debido a la configuración que se tiene (en anillo), en caso de falla de alguno de ellos, se puede abastecer esa carga con los demás generadores conectados.

-El tener varios generadores síncronos facilita el mantenimiento preventivo en cualquiera de ellos.

Algunas de sus aplicaciones son las siguientes:

-       Turbo alternador: Es una unión de una turbina y un alternador.

-       Grupo electrógeno: Es una máquina que mueve un generador eléctrico a través de un motor de combustión interna. Son comúnmente utilizados cuando hay un déficit en la generación de energía eléctrica de algún lugar.

-       Compensadores síncronos.

Fuentes consultadas

ü  Máquinas síncronas. Consultado en: http://www.monografias.com/trabajos93/maquinas-sincronicas/maquinas-sincronicas.shtml#ixzz5H8yhNteg

ü  Máquinas sincrónicas. Consultado en: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Maquinas_sincronicas.pdf

ü  Pernia, Marino Alfonso (2011). Maquinas Sincrónicas. Conceptos básicos. Universidad Nacional Experimental del Táchira, UNET.

ü  Pérez, A. (1992). Generadores, Motores y Transformadores Eléctricos. Ciudad de México, México.

ü  Métodos de arranque de motores síncronos. Consultado en: https://maquinaselectricasblog.wordpress.com/metodos-de-arranque/