¿Qué es la velocidad síncrona?
La velocidad síncrona es la velocidad de giro del campo magnético rotativo que generan los devanados del estátor en una máquina de corriente alterna, ya sea un motor de inducción, un motor síncrono o un alternador. Se trata de la velocidad teórica a la que gira ese campo y constituye la referencia frente a la que se compara la velocidad real del rotor. En un motor de inducción, el rotor siempre gira algo más despacio que la velocidad síncrona: a esa diferencia se le llama deslizamiento.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la frecuencia de la red en hercios (Hz) —normalmente 60 Hz en Norteamérica y 50 Hz en gran parte de Europa, Asia y África— y el número de polos magnéticos de la máquina (siempre un número par: 2, 4, 6, 8...). La calculadora te devuelve la velocidad síncrona en revoluciones por minuto (RPM) y también en revoluciones por segundo.
La fórmula al detalle
La ecuación que la gobierna es $$N_s = \frac{120 \times f}{P}$$ donde \(N_s\) es la velocidad síncrona en RPM, \(f\) es la frecuencia de la red en Hz y \(P\) es el número total de polos. El factor 120 transforma la frecuencia eléctrica por segundo en revoluciones mecánicas por minuto, teniendo en cuenta los pares de polos (\(120 = 60 \text{ segundos/minuto} \times 2 \text{ polos por par}\)).
Ejemplo resuelto
Imagina un motor de inducción de 4 polos conectado a una red de 60 Hz. $$N_s = \frac{120 \times 60}{4} = \frac{7200}{4} = 1800 \text{ RPM}$$ En rev/s sería \(1800 / 60 = 30\) rev/s. El rotor real bajo carga podría girar en torno a las 1750 RPM, lo que supone un deslizamiento de aproximadamente el 2,8 %.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el número de polos tiene que ser par? Los polos magnéticos siempre van en parejas norte-sur, así que el número total de polos es siempre par.
¿El rotor gira a la velocidad síncrona? Un motor síncrono sí, por su propio diseño. Un motor de inducción gira ligeramente por debajo, porque el par solo aparece cuando existe movimiento relativo (deslizamiento) entre el campo y el rotor.
¿Qué cambia con una red de 50 Hz? El mismo motor de 4 polos a 50 Hz da \(N_s = \frac{120 \times 50}{4} = 1500\) RPM. Por eso las máquinas de 50 Hz giran más despacio que las de 60 Hz con el mismo número de polos.
