sincro

Un sincro es una máquina eléctrica que convierte la rotación mecánica de un eje en una señal eléctrica proporcional, o viceversa. Transmite datos de posición angular de un lugar a otro con alta precisión. El dispositivo consta de un estator con tres bobinas fijas dispuestas a 120 grados de distancia y un rotor que gira con el eje medido. A medida que el rotor gira, modula el acoplamiento magnético a cada bobina del estator, produciendo una salida de CA trifásica cuya amplitud y relaciones de fase codifican el ángulo exacto del eje.

Los sincros funcionan con corriente alterna, típicamente 400 Hz en aeronaves y 60 Hz en sistemas industriales. El sincro transmisor envía datos de posición; un sincro receptor en una ubicación remota responde girando su eje para que coincida. Un sincro de control puede comparar dos entradas y producir una señal de error proporcional a su diferencia. La precisión depende de la calidad de construcción y la estabilidad del voltaje de excitación, pero los sincros bien mantenidos resuelven ángulos con una precisión de 10 a 20 minutos de arco.

Los tres conductores del estator transportan señales llamadas fase de referencia y dos fases de control. Cuando un sincro receptor recibe estas señales, se desarrollan fuerzas electromagnéticas en su rotor que lo alinean naturalmente para que coincida con el ángulo del eje del transmisor. Esta propiedad de auto-sincronización hace que los sincros sean valiosos en sistemas que requieren indicación de posición remota sin bucles de retroalimentación eléctrica continuos. Las plataformas de antenas, las torretas de armas, las antenas de radar y las superficies de control de vuelo utilizan comúnmente pares de sincros para transmitir datos de posición a través del vehículo.

Restricciones prácticas y modos de falla

Los sincros requieren un acoplamiento mecánico y un soporte de cojinetes cuidadosos; la desalineación introduce fricción que degrada la precisión y puede dañar los cojinetes. Los cambios de temperatura modifican las características eléctricas y las holguras mecánicas. La niebla salina y la humedad corroen los anillos colectores y los cojinetes, causando una salida errática o una falla completa. El nombre refleja el principio eléctrico: el rotor busca el sincronismo con el campo del estator, alineándose como una aguja de brújula magnética.

Los sincros han sido en gran medida reemplazados por resolutores (que tienen solo dos devanados de estator y mejor linealidad) y por codificadores de eje digitales en nuevos diseños. Sin embargo, muchos sistemas instalados permanecen en servicio, y la tecnología de sincros sigue siendo viable para aplicaciones de alta temperatura y alta fiabilidad donde la electrónica de estado sólido no es adecuada. Comprender el funcionamiento del sincro es esencial para la resolución de problemas en maquinaria industrial y sistemas aeroespaciales antiguos.