Calculo de Bobinado de Motores de Corriente Alterna

Prácticas de Electricidad.

1

Bobinados en las máquinas de corriente alterna

Bobinados concéntricos Se dice que un bobinado es concéntrico, cuando todas las bobinas que lo constituyen

tienen un mismo centro, por lo que todas las bobinas de un mismo grupo son diferentes. Estos bobinados se pueden construir “por polos” y “ por polos consecuentes”.

Bobinados “por polos” En los bobinados por polos, por cada

fase del devanado existen tantos grupos de bobinas como polos tiene la máquina.

Gf=2P Los grupos de una misma fase se

unen de la siguiente forma: final del primer grupo con el final del segundo grupo; principio del segundo grupo, con el principio del tercer grupo, final del tercer grupo, con el final del cuarto grupo y así sucesivamente

Es decir, que la unión se realizará de finales con finales y principios con principios. Siendo el principio del primer grupo el principio de la fase y el principio del último grupo el final de la fase.

Bobinados “por polos consecuentes” En los bobinados por polos

consecuentes, por cada fase del devanado existen tantos grupos como pares de polos tiene la máquina

Gf=P Los grupos de una misma fase se

unen de la siguiente manera: final del primer grupo con el principio del segundo grupo, final del segundo grupo con el principio del tercer grupo y así sucesivamente; es decir, que se unirán finales con principios.

Cálculo de bobinados concéntricos Para calcular un bobinado concéntrico se han de considerar los siguientes puntos: 1) Disponer de los datos necesarios para calcular el bobinado a) Número de ranuras: K b) Número de polos: 2p c) Número de fases: q d) Si el bobinado se realiza “por polos” o “por polos consecuentes”. 2) Posibilidad de ejecución Solamente será posible la ejecución del bobinado, cuando el número de

ranuras por polo y fase sea un número entero.

Kpq =K

2pq= número entero


2

Cálculos: Por polos Número de grupos del bobinado

G = 2pq

Número de grupos por fase

G 2pf =

Número de ranuras por polo y fase

Kpq =K

2pq

Número de bobinas por grupo

U =K

4pq

Amplitud del grupo

)(m = q - 1 2U×

Por polos consecuentes Número de grupos del bobinado

G = pq

Número de grupos por fase

G pf =

Número de ranuras por polo y fase

Kpq =K

2pq


U =K

2pq

Amplitud del grupo

)(m = q - 1 U×

Paso de principios

En la siguiente fórmula se da el paso de principios, teniendo presente que los bobinados aquí realizados son trifásicos.

YK3p120 =

Tabla de principios Conociendo el paso de principios se establecerá las ranuras cuyos principios o finales

corresponden a las tres fases U-V-W La forma práctica de hacer esta tabla se indica en el ejercicio práctico que se realiza a

continuación.

Forma práctica de realizar el esquema 1) Para cada una de las fases del esquema, se emplearán trazos o colores diferentes, de

forma que se distingan fácilmente entre sí 2) Se realizará el trazado de los grupos con sus respectivos trazos y colores. 3) Se procederá a la unión de los grupos que forman las fases. 4) Los principios de las fases se eligirán con arreglo a la tabla de principios. 5) Se determinará la polaridad. En sistemas trifásicos considerando que la corriente entra

por dos fases y sale por la tercera.


3

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 1

Calcular un bobinado cuyos datos son: Nº de ranuras K = 24 Nº de polos 2p = 4 Nº de fases q = 3 Bobinado concéntrico, realizado “ por polos “ Nº de grupos del bobinado G 2pq= = × =4 3 12 Nº de ranuras por polo y fase

Kpq =K

2pq=

×=24

4 32

Como la fórmula que da la posibilidad de ejecución es la misma fórmula que la de número de ranuras por polo y fase, no será necesario hacer este cálculo, ya que si Kpq da entero, será posible la realización de este bobinado. Nº de bobinas por grupo

U =K

4pq=

× ×= =24

4 2 3

24

241

Amplitud de grupo ( ) ( )m = q - 1 2U× = − × × = × × =3 1 2 1 2 2 1 4

Paso de principios

Y =K3p

120 =×

= =24

3 2

24

64

Tabla de principios

U V W 1 5 9 13 17 21


4

Dibujo del bobinado

U Z V W X Y (U1) (W2) (V1) (W1) (U2) (V2)


5

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 2

Calcular un bobinado cuyos datos son: Nº de ranuras K = 18 Nº de polos 2p = 2 Nº de fases q = 3 Bobinado concéntrico, realizado “ por polos consecuentes “ Nº de grupos del bobinado G pq= = × =1 3 3 Nº de ranuras por polo y fase

Kpq =K

2pq=

×=18

2 33

Como la fórmula que da la posibilidad de ejecución es la misma fórmula que la de número de ranuras por polo y fase, no será necesario hacer este cálculo, ya que si Kpq da entero, será posible la realización de este bobinado. Nº de bobinas por grupo

U =K

2pq=

×= =18

2 3

18

63

Amplitud de grupo ( ) ( )m = q - 1 U× = − × = × =3 1 3 2 3 6

Paso de principios

Y =K3p

120 =×

= =18

3 1

18

36

Tabla de principios

U V W 1 7 13


6

Dibujo del bobinado

U Z V X W Y


7

Bobinados excéntricos

En los bobinados excéntricos, todas las bobinas del devanado son iguales. Todos los bobinados excéntricos son realizados “ por polos “, por lo que teniendo esto presente resulta que cada fase tiene tantos grupos de bobinas como polos tiene la máquina.

Los bobinados excéntricos de corriente alterna pueden ser imbricados y ondulados y

realizarse con una o dos capas. Los bobinados imbricados pueden ser enteros y fraccionarios.

Bobinados excentricosImbricados

Enteros

FraccionariosRegulares

Irregulares

Ondulados


8

Bobinados imbricados enteros Proceso de cálculo:

A continuación se enumeran los puntos a seguir en el proceso de cálculo de bobinados imbricados enteros que pueden ser de una o dos capas. Son los más sencillos de calcular, ya que no presentan ninguna irregularidad, tanto en su cálculo como en su ejecución.

Datos necesarios para calcular el bobinado imbricado.

a) Número de ranuras K b) Número de polos 2p c) Número de fases q d) Indicar si el número de bobinas es igual al número de ranuras, es decir, si es de una o

dos capas. Como esta clase de bobinados se hace siempre por polos no es necesario que se indique Número de grupos del bobinado G = 2pq Número de ranuras por polo y fase

Kpq =K

2pq


U =B

2pq 1 capa ( B = K/2 ) 2 capas ( B = K )

Paso de ranura Corresponde aproximadamente al paso polar

Y =K2p

k

Se podrá acortar según convenga y dentro de unos límites justificados. Cuando no se acorte y el paso de ranura YK sea igual al paso polar Yp, entonces el paso empleado se le llama diametral.

Paso de principios

Y =K3p

120

Tabla de principios Por último se establecerá el correspondiente cuadro de principios con el fin de

poder elegir los principios de fase adecuados para el bobinado.


9

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 3 Calcular un bobinado cuyos datos son:

Número de ranuras K = 12 Número de polos 2p = 2 Número de fases q = 3 Número de bobinas B = K/2. Número de grupos del bobinado G = 2pq = × =2 3 6 Número de ranuras por polo y fase

Kpq =K

2pq=

×= =12

2 3

12

62


U =B

2pq=

×= =6

2 3

6

61

Paso de ranura

Y =K2p

k = =12

26 Acortado en una unidad ( 5 )

Paso de bobina 1 + 5 = 6 De 1 a 6 Paso de principios

Y =K3p

120 =×

= =12

3 1

12

34

Tabla de principios

U V W 1 5 9


10

Dibujo del bobinado

U Z V X W Y


11


Número de ranuras K = 24 Número de polos 2p = 4 Número de fases q = 3 Número de bobinas B = K. Número de grupos del bobinado G = 2pq = × =4 3 12 Número de ranuras por polo y fase

Kpq =K

2pq=

×= =24

4 3

24

122


U =B

2pq=

×= =24

4 3

24

122

Paso de ranura

Y =K2p

k = =24

46

Paso de bobina 1 + 6 = 7 De 1 a 7 Paso de principios

Y =K3p

120 =×

= =24

3 2

24

64

Tabla de principios

U V W 1 5 9 13 17 21


12

Dibujo del bobinado

U Z V W X Y


13

Bobinados imbricados fraccionarios Un bobinado imbricado es fraccionario, cuando la fórmula que da el número de bobinas

por grupo U, no es entero.

Si U =B

2pq no es entero, el bobinado será fraccionario.

Los bobinados imbricados fraccionarios, se emplean con preferencia en los

alternadores, por obtenerse en ellos una curva senoidal más precisa. Los bobinados fraccionarios pueden ser simétricos y asimétricos. Si el número de bobinas por grupo no es un número entero, por ejemplo, 2,5 y como no

es posible hacer un grupo con dos bobinas y media, la solución es hacer grupos alternados de dos y tres bobinas.

La distribución de los grupos no podrá ser arbitraria, sino con cierta uniformidad a la

que llamamos SIMETRÍA y a partir de aquí se obtendrán los llamados grupos de repetición. CONDICIÓN DE SIMETRÍA Para que un bobinado fraccionario sea simétrico, se requiere que el número de bobinas

del devanado dividido por la constante propia CP ( expresada en la siguiente tabla ) de un número entero.

Ejemplo. Un bobinado cuyo número de polos 2p = 2, número de bobinas B = 9 y

número de fases q = 3. Determinar la clase de bobinado y si es simétrico.

Número de bobinas por grupo U =B

2pq=

×= =9

2 3

9

61 5, es decir 1

1

2+

Por lo que el bobinado es fraccionario.

SIMETRÍA =B

CP= =9

33 Por lo que al ser entero el bobinado es simétrico.

Nº de polos Constante propia CP 2p Bifásica Trifásica 2 4 3 4 8 3 6 4 9 8 16 3 10 4 3 12 8 9 14 4 3


14

Proceso de cálculo 1º) Datos necesarios para calcular el bobinado imbricado fraccionario simétrico. a) Número de ranuras K b) Número de polos 2p c) Número de fases q d) Número de bobinas B e) Indicación de si el bobinado se realiza “ por polos “ 2º) Número de grupos del bobinado G = 2pq 3º) Número de ranuras por polo y fase

K =K

2pqpq

4º) Simetría Si el número de ranuras por polo y fase Kpq, resulta fraccionario se

comprobará si dicho bobinado es simétrico, aplicando la fórmula de simetría.

Simetria =B

CP Si el número resulta entero será simétrico.

5º) Número de bobinas por grupo

U =B

2pq ( 1 )

Seguidamente se procederá a determinar como se han de distribuir los grupos, así como el número de bobinas que han de llevar cada grupo.

6º) Distribución de los grupos en el bobinado. De la fórmula ( 1 ), y cuyo resultado es fraccionario se indica de la siguiente manera.

U = E +Dd

E: parte entera.

D: numerador de la fracción. d: denominador de la fracción. El número de bobinas del grupo pequeño viene dado por E. El número de bobinas del grupo grande viene dado por E+1. En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D.


15

Grupos de repetición: Los grupos de bobinas que se repiten con simetría, se llaman

grupos de repetición; su número está expresado por la siguiente fórmula:

GR =2pd

A continuación se procederá a establecer la distribución de los grupos de bobinas para

diferentes fracciones de U. 7º) Paso de ranura.

Y =K2p

k

8º) Paso de principios.

Y =K3p

120

9º) Tabla de principios. La realización del cuadro de principios se hará igual a la empleada en los demás

bobinados de c. a..


Número de ranuras: K = 18 Número de polos: 2p = 4 Número de fases: q = 3 Número de bobinas del devanado: B = K ( a dos capas ). Bobinado imbricado fraccionario, realizado “ por polos “. Número de grupos del bobinado G = 2pq = × =4 3 12 Número de ranuras por polo y fase

K =K

2pqpq =

×= =18

4 3

18

121 5, 1

1

2

Simetria =B

CP= =18

36 ( entero ) por lo que es simétrico.


16


U =B

2pq=

×= =18

4 3

18

121 5, 1

1

2

Número de bobinas grupos pequeños. E = 1 Número de bobinas grupos grandes E+1= 1 + 1 = 2 Grupos de repetición

GR =2pd

= =4

22

Número de grupos grandes en cada GR D = 1 Número de grupos pequeños en cada GR d-D = 2 - 1 = 1 Así pues queda: AA-B-CC-A-BB-C ( 2 VECES ). Paso de ranura.

Y =K2p

k = =18

44 5, Acortado en 0,5

Paso de principios.

Y =K3p

120 =×

= =18

3 2

18

63

Tabla de principios.

U V W 1 4 7 10 13 16


17

Dibujo del bobinado

U Z V W X Y


18


Número de ranuras: K = 18 Número de polos: 2p = 2 Número de fases: q = 3 Número de bobinas del devanado: B = K/2 Bobinado imbricado fraccionario, realizado “ por polos “. Número de grupos del bobinado G = 2pq = × =2 3 6

Número de ranuras por polo y fase K =K

2pqpq =

×= =18

2 3

18

63

Simetria =B

CP= =9

33 ( entero ) por lo que es simétrico.


2pq=

×= =9

2 3

9

615, 1

1

2


GR =2pd

= =2

21

Número de grupos grandes en cada GR D = 1 Número de grupos pequeños en cada GR d-D = 2 - 1 = 1 Así pues queda: AA-B-CC-A-BB-C

Paso de ranura. Y =K2p

k = =18

29 Paso de bobina de 1 a 10

Paso de principios. Y =K3p

120 =×

= =18

3 1

18

36


U V W 1 7 13


19

Dibujo del bobinado

U Z V X W Y


20

Bobinados fraccionarios irregulares. Cuando en un bobinado fraccionario al determinar su simetría y dividir B por la

constante propia CP, no da un número entero se tiene un bobinado irregular. En los bobinados de seis y doce polos en los que el número de bobinas no es divisible

por la constante propia 9, pero si lo es por 3, se pueden resolver estos bobinados utilizando el bobinado fraccionario irregular, tanto para motores de jaula de ardilla, como para alternadores. En estos bobinados la distribución no es regular y no se puede hacer por el método indicado para los bobinados fraccionarios regulares. En la tabla que se inserta a continuación se indica la forma práctica de hacer la distribución.

A excepción de la distribución de las bobinas, con su cálculo, el proceso de cálculo a

seguir es similar al de los bobinados imbricados fraccionarios regulares. Seguidamente se incluye un bobinado en que se podrá apreciar lo indicado en el punto

anterior.

U Polo 1 Polo 2 Polo 3 A B C A B C A B C

E+1/3 E+1 E E E E E+1 E E+1 E E+2/3 E+1 E+1 E E+1 E E+1 E E+1 E+1


21


Número de ranuras: K = 30 Número de polos: 2p = 6 Número de fases: q = 3 Número de bobinas del devanado: B = K ( a dos capas ). Bobinado imbricado fraccionario irregular, realizado “ por polos “. Número de grupos del bobinado G = 2pq = × =6 3 18


2pqpq =

×= =30

6 3

30

181 66, 1

2

3

Simetria =B

CP= =30

93 3, (al no ser entero no es simétrico).


2pq=

×= =30

6 3

30

181 66, 1

2

3


GR =2pd

= =6

32

Número de grupos grandes en cada GR D = 2 Número de grupos pequeños en cada GR d-D = 3 - 2 = 1 Así pues queda: AA-BB-C-AA-B-CC-A-BB-CC

Paso de ranura. Y =K2p

k = =30

65 Paso de bobina de 1 a 6

Paso de principios. Y =K3p

120 =×

= =30

3 3

30

9

10

3


Se toman como principios U-1 V-14 W-8

U V W 1 13

3

23

3

11 43

3

53

3

21 73

3

83

3


22

Dibujo del bobinado


23

Bobinados fraccionarios con tres secciones muertas. Existen bobinados fraccionarios irregulares, en los que eliminando tres bobinas

denominadas bobinas muertas, se consigue hacerlos enteros. Las tres bobinas no corresponderán a tres bobinas cualesquiera de la armadura, sino que

deberán estar situadas a 120 grados eléctricos. Para la distribución de las tres bobinas muertas se presentan dos casos: 1º. Si el número de polos de la máquina no es múltiplo de 3. En este caso las tres

bobinas muertas irán situadas a 120 grados geométricos entre sí, de modo que serán equidistantes entre ellas.

2º. Si el número de polos de la máquina es múltiplo de 3. En este caso no sucederá lo

expuesto para el primero y, por tanto, la distribución de las bobinas muertas se hará en las tres fases de la forma más equidistante posible, correspondiendo cada bobina muerta a cada una de las tres fases del bobinado.

A pesar de que las tres bobinas muertas no se conecten, no por eso han de dejarse de

colocar en el bobinado, pues son necesarias, para equilibrar la masa, si son bobinados giratorios y para dar uniformidad a dicho bobinado y más cuando la distribución no es a 120 grados geométricos.

Sobre esta materia a continuación insertamos un ejercicio que resultará la mejor

explicación sobre el tema.


24

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 8 Datos: Número de ranuras: K = 21 Número de polos: 2p = 6 Número de fases: q = 3 Número de bobinas del bobinado: B = K Bobinado imbricado fraccionario irregular, realizado “ por polos “. Tres bobinas

muertas Cálculo: Número de grupos del bobinado G 2pq= = × =6 3 18

Número de ranuras por polo y fase Kpq =K

2pq=

×= =21

6 3

21

18116, 1

1

6

SIMETRIA =B'CP

= =18

92 ( entero, por lo que es simétrico ).

Poniendo tres bobinas muertas B’ = B - 3 = 21 - 3 = 18

Número de bobinas por grupo U =B'

2pq=

×= =18

6 3

18

181

Paso de ranuras Y =K2p

k = =21

63 5,

Paso de bobina De 1 a 4 Por ser el número divisible por 3, irán colocadas las bobinas muertas a 120 grados

eléctricos, pero no geométricos. Las conexiones de las restantes bobinas se realizarán de forma normal como si el

bobinado fuera entero

Paso de principios Y =K3p

120 =×

= =21

3 3

21

9

7

3

Tabla de principios Se toman como principios U 1 V 3 ( 10/3 ) W 6 ( 17/3 )

U V W 1 10

3

17

3

8 31

3

38

3

15 52

3

59

3


25

Dibujo del bobinado

U Z V W X Y


26

Bobinados de dos velocidades

Para conseguir dos velocidades en un motor se puede lograr de dos formas diferentes; la primera, la más sencilla eléctricamente consiste en bobinar el motor con dos bobinados independientes, correspondiendo a cada uno de ellos una polaridad diferente.

Este procedimiento de superponer dos bobinados en las ranuras del motor hace que este

tenga mucho volumen para poca potencia, ya que las ranuras han de ser de doble cavidad para poder contener el doble bobinado.

El segundo procedimiento de obtención de las velocidades consiste en que en un mismo

bobinado puedan obtenerse dos polaridades cambiando sus conexiones. Se tiene, por ejemplo, que siendo de 8 polos, la polaridad mayor de un bobinado, de dos

velocidades, al hacer la conmutación de los polos queda reducida a la mitad, es decir, 4 polos. Correspondiendo para la primera polaridad 750 r. p. m. y para la segunda 1500 r. p. m..


27

Para hacer el cálculo de este tipo de bobinados se han de seguir las siguientes normas: Bobinados concéntricos. Llamando ( P ) a la polaridad mayor y ( p ) a la polaridad menor se tendrá: Número de grupos G = 2pq


2Pqpq


Por polos consecuentes U =K

2Pq

Por polos U =K

4Pq

Amplitud de grupo Por polos consecuentes ( )m = q-1 × U

Por polos ( )m = q-1 × U


120

Por lo que resumiendo queda:

Con la polaridad mayor se calculará Nº de ranuras por polo y fase

Nº de bobinas por grupo

Con la polaridad menor se calculará Nº de grupos del bobinado

Paso de principios

Bobinados imbricados. Número de grupos del bobinado G = 2pq


2Pqpq


2pq

Paso de ranuras Y =K2P

k


120

Por lo que resumiendo queda:

Con la polaridad mayor se calculará Nº de ranuras por polo y fase

Paso de ranura

Con la polaridad menor se calculará

Nº de grupos del bobinado

Nº de bobinas por grupo

Paso de principios


28

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 9 Datos: Número de ranuras: K = 24 Número de polos: 2p = 2 y 2P = 4 Número de fases: q = 3 Bobinado concéntrico, realizado “ por polos consecuentes “, para dos velocidades. Número de grupos G = 2pq = 2 3 6× = Número de ranuras por polo y fase

K =K

2Pqpq =

×= =24

4 3

24

122


U =K

2Pq=

×= =24

4 3

24

122

Amplitud de grupo ( ) ( )m = q - 1 × = − × = × =U 3 1 2 2 2 4

Paso de principios

Y =K3p

120 =×

= =24

3 1

24

38

Tabla de principios

U V W 1 9 17


29

Dibujo del bobinado


30

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 10 Datos: Número de ranuras: K = 24 Número de polos: 2p = 2 y 2P = 4 Número de fases: q = 3 Número de bobinas: B = K Bobinado imbricado, realizado “ por polos “, para dos velocidades. Número de grupos G = 2pq = 2 3 6× = Número de ranuras por polo y fase

K =K

2Pqpq =

×= =24

4 3

24

122


U =B

2pq=

×= =24

2 3

24

64

Paso de ranuras

Y =K2P

K = =24

46

Paso de bobina de 1 a 7 Paso de principios

Y =K3p

120 =×

= =24

3 1

24

38

Tabla de principios

U V W 1 9 17


31

Dibujo del bobinado

1U 2W Y 1V 2U Z 1W 2V X 1U 2W Y 1V 2U Z 1W 2V X


32

Bobinados bifásicos.

Los motores bifásicos, por lo general, se hacen concéntricos y “ por polos “, ya que al hacerlos “ por polos consecuentes “, resulta complicado al tener que hacer diferentes modelos de bobinas, por lo que queda desechado el realizar este tipo de bobinados.

El cálculo de los bobinados bifásicos es igual al empleado con los bobinados

concéntricos. En lo único que varía el cálculo es en los principios, que en este caso se determinarán

para una distancia eléctrica en grados de 90. La fórmula que da el paso de principios se indica por Y90.

Y =K4p

90

Si se desea conocer nuevos principios en el bobinado, se determinará el paso de ciclo que equivale a 360 grados eléctricos.

Y =Kp

360

Aplicando las dos fórmulas se establecerán los principios, lo que se demuestra prácticamente con el siguiente ejemplo.

EJEMPLO. En un motor de 36 ranuras y 6 polos determinar la tabla de principios. Paso de principios

Y =K4p

90 =×

= =36

4 3

36

123

Paso de ciclo

Y =Kp

360 = =36

312

Tabla de principios

U V 1 4 13 16 25 28


33

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 11 Datos: Número de ranuras: K = 16 Número de polos: 2p = 2 Número de fases: q = 2 Bobinado concéntrico, realizado “ por polos “. Cálculo: Número de grupos del bobinado G = 2pq = 2 2 4× = Número de ranuras por polo y fase

K =K

2pqpq =

×= =16

2 2

16

44


U =K

4pq=

×= =16

4 2

16

82

Amplitud del grupo ( ) ( )m = q-1 2U =× − × × =2 1 2 2 4

Paso de principios

Y =K4p

90 =×

= =16

4 1

16

44

Paso de ciclo

Y =Kp

360 = =16

116

Tabla de principios

U V 1 5


34

Dibujo del bobinado

U V X Y


35

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 12 Datos: Número de ranuras: K = 32 Número de polos: 2p = 4 Número de fases: q = 2 Bobinado concéntrico, realizado “ por polos “. Cálculo: Número de grupos del bobinado G = 2pq = 4 2 8× = Número de ranuras por polo y fase

K =K

2pqpq =

×= =32

4 2

32

84


U =K

4pq=

× ×= =32

4 2 2

32

162

Amplitud del grupo ( ) ( )m = q- 1 2U =× − × × =2 1 2 2 4

Paso de principios

Y =K4p

90 =×

= =32

4 2

32

84

Paso de ciclo

Y =Kp

360 = =32

216

Tabla de principios Se toman como principios U-1 V-5

U V 1 5 17 21


36

Dibujo del bobinado

U V X Y


37

BOBINADO DE MOTORES MONOFÁSICOS.

Los bobinados monofásicos suelen ser siempre concéntricos y “ por polos “. Los motores monofásicos tienen dos bobinados independientes, el principal y el

auxiliar. Estos dos bobinados pueden ir separados o superpuestos. El bobinado es separado cuando los dos bobinados ocupan ranuras diferentes y

superpuesto cuando algunas bobinas auxiliares van colocadas en ranuras ocupadas, parcialmente, por bobinas principales.

Cálculo de bobinados separados.

En los bobinados separados el devanado principal ocupa los dos tercios de las ranuras totales. Por lo que el número de bobinas por grupo U y la amplitud m, viene dado por la misma fórmula:

U = m =K6p

El devanado auxiliar ocupa un tercio de las ranuras totales y el número de bobinas por grupo Ua viene dado por la fórmula.

U =K

12pa

La amplitud ma del grupo auxiliar, viene dada por la fórmula.

m =K3p

a

Para calcular el paso de principios se seguirá el mismo método que se emplea para motores bifásicos.


90

Paso de ciclo Y =Kp

360


38

Cálculo de bobinados superpuestos. La disposición constructiva adoptada para los bobinados superpuestos varía mucho

según los fabricantes. Para calcular un bobinado superpuesto se empezará por adoptar el número de bobinas

por grupo principal U, cuyo valor puede ser entero o entero + medio. Con este valor podremos determinar el número de ranuras ocupadas por el bobinado principal, que será igual a 2p x 2U, de forma que las ranuras libres serán K - ( 2p x 2U ), con lo que el valor de la amplitud de grupo principal será:

( )

m =K- 2p 2U

2p×

Seguidamente se adoptará el número de bobinas por grupo del bobinado auxiliar. A este

fin se ha de tener en cuenta que este valor depende del obtenido para la amplitud del grupo principal. En efecto, si este es par, el número de bobinas por grupo auxiliar ha de ser un número entero, mientras que si la amplitud resulta de valor impar, el número de bobinas por grupo auxiliar ha de ser entero + medio, es decir, que las dos medias bobinas exteriores de dos grupos consecutivos ocuparán la misma ranura.

La amplitud del grupo auxiliar valdrá:

( )

m =K- 2p 2U

2pa

a×

Finalmente se determinará la tabla de principios Paso de principios

Y =K4p

90

Paso de ciclo

Y =Kp

360


39

Cálculo y dibujo de un bobinado. Ejemplo 13 Datos: Número de ranuras: K = 24 Número de polos: 2p = 4 Número de fases: q = 1 ( monofásico ) Bobinado concéntrico, realizado “ por polos “. Cálculo: Número de bobinas por grupo y amplitud del bobinado principal

U = m =K6p

=×

= =24

6 2

24

122

Número de bobinas por grupo del auxiliar

U =K

12pa =

×= =24

12 2

24

241

Amplitud del grupo auxiliar

m =K3p

a =×

= =24

3 2

24

64

Paso de principios

Y =K4p

90 =×

= =24

4 2

24

83

Paso de ciclo

Y =Kp

360 = =24

212

Tabla de principios

U Ua 1 4 13 16


40

Dibujo del bobinado

U Ua X Xa


41


U = m =K6p

=×

= =36

6 3

36

182


U =K

12pa =

×= =36

12 3

36

361


m =K3p

a =×

= =36

3 3

36

94

Paso de principios

Y =K4p

90 =×

= =36

4 3

36

123

Paso de ciclo

Y =Kp

360 = =36

312

Tabla de principios

U Ua 1 4 13 16 25 29


42

Dibujo del bobinado

U Ua X Xa


43


U = m =K6p

=×

= =18

6 1

18

63


U =K

12pa =

×= =18

12 1

18

121 5,

Posibilidad de ejecución

Superpuestos de 1 bobina + media por grupo

Alternados. 1 grupo de dos bobinas, 1 grupo de 1 bo bina


m =K3p

a =×

= =18

3 1

18

36

Paso de principios

Y =K4p

90 =×

= =18

4 1

18

44 5, Acortado en 0,5 ( 4 )

Paso de ciclo

Y =Kp

360 = =18

118

Tabla de principios

U Ua 1 5


44

Dibujo del bobinado: a) Superpuesto

U Ua X Xa


45

Dibujo del bobinado: b) Alternativos

U Ua X Xa

Calculo de Bobinado de Motores de Corriente Alterna

Documents

Transcript of Calculo de Bobinado de Motores de Corriente Alterna