Trabajo-N.2- Calculo de Bobinados Trifasicos

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  • INDICE

    RESUMEN .................................................................................................. 1

    BOBINADOS TRIFASICOS REGULARES...................................................... 2

    NORMAS IEC PARA MQUINAS ELCTRICAS ROTATIVAS ......................... 2

    1. CLASIFICACIN NEMA ....................................................................... 3

    2. BOBINADO DE UN MOTOR ......................................................................................... 5

    3. CONEXIN DE MOTORES TRIFSICOS ................................................................... 9

    3.1- Combinacin de conexiones. ............................................................................ 9

    3.2- Marcacin de terminales de conexion. ............................................................ 10

    4. EQUIVALENCIA ENTRE NORMA IEC Y NEMA. ....................................... 13

    5. PROCESO PARA REBOBINAR UN MOTOR ELCTRICO DE INDUCCIN .... 17

    6. COSTOS DE MATERIALES QUE SE OBTIENEN AL REBOBINAR UN

    MOTOR ELECTRICO. ...................................................................... 18

    7. BOBINADOS TRIFSICOS REGULARES (MARCA WEG) SITUACIN:

    NO HAY BOBINADO ALGUNO, TAMPOCO DATOS DE PLACA ........... 19

    7.1- Solucin de ejercicio Propuesto. ..................................................................... 21

    7.2- Diagrama de conexiones. .............................................................................. 25

    7.3- Hoja de Clculo en Excell. .............................................................................. 26

    8. CONCLUSIONES ............................................................................... 28

    9. BIBLIOGRAFA ................................................................................ 29

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    RESUMEN

    Este 2 Trabajo de Maquinas Elctricas II es una orientacin para todas las personas

    interesadas en el rebobinado de motores elctricos, as como tambin sus clculos de

    Parmetros como son Magnticos, Elctricos, Factores de Bobinado y

    Dimensionamiento de la Maquina por tanto es de mucha importancia este Tema a

    desarrollar ya que Complementa nuestros conocimientos acerca del curso.

    Presentaremos la Solucin del problema propuesto para este segundo trabajo con lo

    cual nos ayudar a despejar algunas inquietudes, para la resolucin del problema

    tenemos que manejar y tener claro los conceptos y definiciones de las partes de un

    motor.

    Tambin se realizaremos los conexionados en el programa AUTOCAD para un mayor

    realce en la presentacin del trabajo y un fino acabado; As mismo se presentaremos

    un programa en EXCEL para los clculos de los parmetros del motor.

    Todos los clculos tericos y las codificaciones para obtener las grficas en MATLAB

    son mostrados en el APENDICE del presente informe, los clculos en Excel son

    adjuntados en el CD.

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    BOBINADOS TRIFASICOS REGULARES

    NORMALIZACION IEC PARA MAQUINAS ELECTRICAS ROTATIVAS

    El instituto encargado de preparar, revisar y analizar las normas tcnicas en la fabricacin de motores elctricos a nivel internacional es la Comisin Electrotcnica

    Internacional (I.E.C.), con sede en Suiza, y en los Estados Unidos de Norte Amrica lo hace la Asociacin de Fabricantes Elctricos Nacionales (NEMA). A nivel mundial los fabricantes de motores adoptan las normas de marcacin de terminales de

    acuerdo con la normalizacin vigente en su respectivo pas, derivadas principalmente de las normativas I.E.C. y NEMA.

    Destacndose que en los motores fabricados bajo norma NEMA sus cables de conexin son marcados con nmeros desde el 1 al 12 y los fabricados bajo norma IEC tienen una marcacin que combina las letras U, V, W y los nmeros desde el 1

    hasta el 6. Los diseos incluyen las tensiones a las cuales podrn ser energizados y cada norma en particular realiza su marcacin de terminales.

    Tabla 1. Norma IEC

    N NORMA TITULO ASUNTO

    IEC 34 7 Mquinas elctricas giratorias

    Clasificacin de las formas constructivas y montajes

    IEC 34 6 Mquinas elctricas giratorias

    Clasificacin de los mtodos de enfriamiento

    IEC 79 -10

    Carcasas a prueba de explosin para equipos elctricos.

    Clasificacin

    IEC 43 2 Mquinas elctricas giratorias

    Caractersticas Mtodos de ensayos

    IEC 72 1 Maquinas elctricas

    giratorias

    Dimensiones y potencias Normalizacin

    IEC 34 5 Carcasa / gabinete de equipos elctricos

    Proteccin

    Grado de proteccin mecnica proporcionada por las carcasas y gabinetes

    IEC 85 Materiales aislantes elctricos

    Clasificacin trmica

    IEC 34 1 Mquinas elctricas giratorias

    Motores de Induccin Especificaciones

    IEC 34 9 Mquinas elctricas giratorias

    Limite de ruido Especificaciones

    ISO 1680 1 Mquinas elctricas

    giratorias

    Nivel de ruido transmitido a travs del aire

    Mtodos de medicin Mtodos de ensayo

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    IEC 72 -1 Mquinas elctricas

    giratorias

    Motores de Induccin de jaula de ardilla

    cerrados

    IEC 34 8 Mquinas elctricas giratorias

    Identificacin de los terminales y sentido de rotacin Normalizacin

    IEC 79 0 Materiales elctricos Reglas para atmosferas explosivas

    1. CLASIFICACIN NEMA

    Los motores trifsicos de potencias mayores de 1 HP son clasificados por las normas NEMA, segn el diseo de la jaula del rotor de la siguiente manera:

    MOTOR DE DISEO NEMA A: Torque alto, deslizamiento nominal bajo y corriente de arranque alta.

    Es un motor de induccin con rotor tipo jaula de ardilla, diseado con caractersticas de torque y

    corriente de arranque que exceden los valores correspondientes al diseo NEMA B, son usados para aplicaciones especiales donde se requiere un

    torque mximo mayor que el normal, para satisfacer los requerimientos de sobrecargas de corta duracin. Estos motores tambin son aplicados a cargas que requieren

    deslizamientos nominales muy bajos y del orden del 2% o menos (velocidades casi constantes).

    Motor de diseo NEMA B: Torque normal, corriente de arranque normal y deslizamiento nominal normal.

    Son motores con rotor tipo jaula de ardilla diseados con caractersticas de torque y corriente de arranque normales, as como un

    bajo deslizamiento de carga de aproximadamente 5% como mximo. En general

    es el motor tpico dentro del rango de 1 a 125 HP. El deslizamiento a plena carga es de aproximadamente 3%. Este tipo de motor proporcionar un arranque y una

    aceleracin suave para la mayora de las cargas y tambin puede resistir temporalmente picos elevados de carga sin detenerse.

    Fig.1.1 Motor nema A

    Fig.1.2 Motor nema B

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    Motor de diseo NEMA C:

    Torque alto, deslizamiento nominal normal, corriente de arranque normal. Son motores de induccin con rotor de doble jaula

    de ardilla, que desarrollan un alto torque de arranque y por ello son utilizados para cargas de arranque pesado. Estos motores tienen un

    deslizamiento nominal menor que el 6%.

    Motor de diseo NEMA D:

    Torque alto, alto deslizamiento nominal, baja corriente de arranque. Este motor combina un alto torque de arranque con un

    alto deslizamiento nominal. Generalmente se presentan dos tipos de diseo, uno con deslizamiento nominal de 7 a 11% y otro con deslizamiento nominal de 12 a 17%.

    Cuando el deslizamiento nominal puede ser mayor del 13%, se les denomina motores de alto deslizamiento o muy alto deslizamiento (ULTRA HIGH SLIP). El torque de

    arranque es generalmente de 2 a 3 veces el par nominal aunque para aplicaciones especiales puede ser ms alto. Estos motores son recomendados para cargas cclicas y

    para cargas de corta duracin con frecuentes arranques y paradas.

    Motores de diseo NEMA F

    Torque de arranque bajo, corriente de arranque baja, bajo deslizamiento nominal. Son motores poco usados, destinndose a cargas

    con frecuentes arranques. Pueden ser de altos torques y se utiliza en casos en los que es importante limitar la corriente de arranque.

    Fig.1.3 Motor nema c

    Fig.1.4 Motor nema

    D

    Fig.1.5 Motor nema F

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    2. BOBINADO DE UN MOTOR

    Recibe el nombre de bobinado el conjunto formado por las bobinas, comprendiendo en esta expresin tanto los lados activos que estn colocados en el interior de las

    ranuras y las cabezas que sirven para unir los lados activos, como los hilos de conexin que unen las bobinas entre s como los que unen estas bobinas con el colector o con la placa de bornes.

    a. Bobinado en anillo y en tambor: La fuerza electromotriz generada en el bobinado inducido depende slo del nmero de hilos activos, o sea, los exteriores

    paralelos al eje de rotacin.

    Puede hacerse una primera clasificacin de los bobinados segn la manera de unir

    entre s los hilos activos:

    Bobinado en anillo.- Es aquel en el cual las espiras son arrolladas sobre el anillo que constituye la armadura del inducido. Las bobinas solo poseen un lado activo, que es el que se encuentra en el lado exterior y es paralelo al eje

    de rotacin, ya que nicamente ste corta lneas de fuerza al girar la armadura.

    Bobinado en tambor.- Es aquel en el que los dos lados activos de cada

    bobina estn colocados en la superficie exterior de la armadura. De esta forma, cada espira dispone de dos conductores activos.

    Fig.2.1 Bobinado en anillo

    Fig.2.2 Bobinado en tambor

    Actualmente, los bobinados en anillo estn totalmente abandonados, siendo los nicos empleados los bobinados en tambor por poseer las siguientes ventajas:

    Conducen a una mayor economa de cobre, derivada del hecho de que los bobinados en tambor disponen de dos conductores activos por espira contra

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    uno solo en los bobinados en anillo. La me3nor cantidad de cobre trae como

    consecuencia que los bobinados en tambor tengan menos resistencia y, por consiguiente, menos prdidas elctricas y menor calentamiento, as como mejor rendimiento.

    Las bobinas del bobinado en tambor pueden ser preparadas previamente sobre un molde adecuado, dndoles la forma conveniente, incluso haciendo uso de mquinas automticas.

    El proceso de fabricacin, representa una importante reduccin de la mano de obra a emplear con el consiguiente abaratamiento del proceso.

    Bobinados de una y dos capas por ranura.- Los bobinados en tambor pueden ser de una y dos capas por ranura, segn que en una misma ranura haya uno o dos

    lados activos de bobinas distintas.

    Fig.2.3 Ranuras de armadura

    a) Ocupada por un solo lado activo. Bobinado de una capa. b) Ocupada por dos lados activos. Bobinado de dos capas.

    Cuando el bobinado es de dos capas, la capa que est en el fondo de la ranura se

    llama capa inferior, baja o interior y la que se encuentra junto al entrehierro es

    llamada capa superior, alta o exterior.

    Los bobinados de mquinas de corriente continua se construyen modernamente en

    dos capas, mientras que los de corriente alterna son ejecutados tanto en una como en dos capas.

    Bobinados abiertos y cerrados: Otra clasificacin de los bobinados resulta de dividirlos en abiertos y cerrados.

    Bobinados abiertos: Son aquellos en los cuales el conjunto de las bobinas

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    presenta dos o ms extremos libres que se llevan a la placa de bornes o al

    colector de anillos. Es el bobinado tpico de las mquinas de corriente alterna, en las que existe una o ms fases, cada una de las cuales tienen un principio y un final libres.

    Bobinados cerrados: Son aquellos en los cuales el conjunto de las bobinas forman uno o ms circuitos cerrados. Es el bobinado tpico de las mquinas de corriente continua, en las que para su funcionamiento, se precisa colocar un

    colector de delgas sobre las que frotan las escobillas y entre las cuales debe existir siempre continuidad en el bobinado.

    Representacin grfica de los bobinados: Para el estudio y clculo de los bobinados de mquinas elctricas es preciso representarlos grficamente. Para tal fin

    se emplean los esquemas rectangular y circular. Tambin se utiliza el esquema simplificado.

    Representacin rectangular: Para ejecutar grficamente el esquema rectangular de un bobinado de mquina de corriente continua, debe imaginarse que el colector aumenta de dimetro hasta hacerse igual al del

    paquete chapas del inducido. Igualmente que las cabezas de bobinas del lado contrario al colector se abren en abanico, con lo que el colector, el paquete y las cabezas de las bobinas forman una sola superficie cilndrica. Luego

    daremos un corte imaginario a este cilindro, segn una de sus generatrices, y abriendo la superficie lateral de ese cilindro lo desarrollaremos sobre el plano.

    Fig.2.4 Representacin rectangular

    Representacin circular: Para ejecutar grficamente el esquema circular de un bobinado de c. c., admitiremos que lo vemos desde el lados del colector y

    supondremos que las generatrices del cilindro que forma el paquete de chapas y, con

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    ellas, los conductores, se abren hasta colocarse en el mismo plano que la cara

    anterior del colector. Finalmente, para poder representar las cabezas del lado contrario al colector, haremos la simple unin de los lados activos correspondientes.

    Fig.2.5 Representacin circular

    Representacin simplificada: Normalmente, en los talleres de bobinado no es necesario disponer del esquema competo, sino que es suficiente conocer los datos y condiciones del bobinado y un esquema simplificado de su ejecucin.

    Fig.2.6Representacin simplificada

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    3. CONEXIN DE MOTORES TRIFASICOS

    En los motores elctricos trifsicos con rotor jaula de ardilla podemos encontrar las conexiones que se ilustran en la tabla

    Tabla 3. Conexiones de motores

    SIMBOLOGIA DE LA

    CONEXIN

    DESCRIPCION DE LA

    CONEXIN

    OBSERVACIONES

    ESTRELLA

    Generalmente usada en motores NEMA para la tensin ms alta y en potencias hasta HP. Usada en motores IEC para la mayor tensin

    ESTRELLA DOBLE O ESTRELLA PARALELA

    Generalmente usada en motores NEMA para la menor tensin y potencias hasta 20 HP y en motores

    IEC para la menor tensin y en potencias hasta 9 HP

    TRIANGULO

    En motores IEC usada para la menor tensin en

    cualquier potencia para motores NEMA usada para la mayor tensin y en potencias mayores que 20 HP

    TRIANGULO DOBLE TRIANGULO PARALELO

    En motores IEC usada para la tensin menor y potencias mayores que 9 HP y en motores NEMA para la menor tensin y potencias mayores que 20

    HP

    3.1 COMBINACION DE CONEXIONES

    Tabla 4. Conexiones Combinadas

    SIMBOLOGIA DE LA

    CONEXIN

    DESCRIPCION DE LA

    CONEXIN

    OBSERVACIONES

    /

    TRIANGULO PARA LA MENOR TENSION

    ESTRELLA PARA MAYOR TENSIN

    Muy poco usada en motores NEMA y muy frecuente en motores IEC. Posibilita que el

    motor pueda arrancar en Estrella Triangulo en la menor tensin. Tambien usada en motores de una sola tensin de servicio que

    arranca en estrella triangulo

    /

    ESTRELLA DOBLE PARA LA MENOR TENSION ESTRELLA PARA LA

    MAYOR TENSION

    Usada en motores NEMA hasta 20 HP e IEC hasta 9 HP

    /

    TRIANGULO PARA LA MAYOR TENSIN

    TRIANGULO DOBLE PARA LA MENOR TENSIN

    Usada en motores IEC con potencias mayores que 7.5 HP y motores NEMA con

    potencias mayores que 20 HP

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    3.2 MARCACION DE TERMINALES DE CONEXIN

    3.2.1 SEIS TERMINALES

    Conexin Y: Norma Nema

    3.2.1.2 Conexin : Norma Nema

    3.2.2 NUEVE TERMINALES

    3.2.1 Conexin YY: Norma Nema

    Unir 4-5-6 y aislar

    Conectar L1-L2 y L3 a los

    terminales 1-2-3

    Fig.3.1

    Unir 1-6 y alimentar con L1

    Unir 2-4 y alimentar con L2

    Unir 3-5 y alimentar con L3

    Fig.3.2

    Unir 4-5-6 y aislar

    Unir 1-7 y alimentar con L1

    Unir 2-8 y alimentar con L2

    Unir 3-9 y alimentar con L3

    Fig.3.3

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    4 Conexin Y: Norma Nema

    3.2.2.3 Conexin : Norma Nema

    3.2.2.4 Conexin : Norma Nema

    Unir 4-7 y Aislar Unir 5-8 y Aislar Unir 6-9 y Aislar Alimentar por 1 con L1 Alimentar por 2 con L2 Alimentar por 3 con L3

    Unir 1-6-7 y Alimentar con L1

    Unir 2-4-8 y Alimentar con L2

    Unir 3-5-9 y Alimentar con L3

    Unir 4-7 y Aislar

    Unir 5-8 y Aislar

    Unir 6-9 y aislar

    Conectar L1,L2 y L3 a los terminales 1,2 y

    3 respectivamente

    Fig.3.4

    Fig.3.5

    Fig.3.6

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    3.3.3 DOCE TERMINALES

    3.3.3.1 Conexin YY: Norma Nema

    Conexin Y: Norma Nema

    Conexin : Norma Nema

    Unir 4-5-6 y Aislar Unir 10-11-12 y Aislar Unir 1-7 y Alimentar con L1 Unir 2-8 y Alimentar con L2 Unir 3-9 y Alimentar con L3

    Unir 10-11-12 y Aislar Unir 4-7 y Aislar Unir 5-8 y Aislar Unir 6-9 y Aislar Conectar L1,L2 y L3 a los terminales 1, 2 y 3 respectivamente

    Unir 1-6-7-12 y Alimentar con L1 Unir 2-4-8-10 y Alimentar con L2 Unir 3-5-9-11 y Alimentar con L3

    Fig.3.7

    Fig.3.8

    Fig.3.9

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    3.2.3.4 Conexin : Norma Nema

    Los anteriores ya que existen conexiones especiales como la de Devanado Partido, conexin Estrella-Tringulo, y las de motores de doble velocidad, las cuales no se encuentran en este documento.

    4 EQUIVALENCIAS ENTRE NORMA IEC Y NEMA

    Para efectos de equivalencias, a continuacin presentamos un smil entre la marcacin de terminales segn norma NEMA MG-1 y segn norma IEC-34-8.

    6.1. DEVANADOS CON SEIS TERMINALES NORMA IEC EQUIVALENCIA ENTRE NORMAS

    Tabla.5

    NORMA MARCACION DE TERMINALES

    NEMA 1 2 3 4 5 6

    IEC U1 V1 W1 U2 V2 W2

    Fig.6 Devanados

    Unir 4-7 y Aislar Unir 5-8 y Aislar Unir 6-9 y Aislar Unir 1-12 y Alimentar con L1 Unir 2-10 y Alimentar con L2 Unir 3-11 y Alimentar con L3

    Fig.3.10

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    6.2. DEVANADOS CON NUEVE TERMINALES NORMA IEC EQUIVALENCIA

    ENTRE NORMAS

    Tabla.6

    NORMA MARCACION DE TERMINALES

    NEMA 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    IEC U1 V1 W1 U2 V2 W2 U5 V5 W5

    6.3 DEVANADOS CON DOCE TERMINALES NORMA IEC EQUIVALENCIA ENTRE NORMAS

    Tabla.7

    NORMA MARCACION DE TERMINALES

    NEMA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    IEC U1 V1 W1 U2 V2 W2 U5 V5 W5 U6 V6 W6

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    Tabla.8. TIPOS DE BOBINADOS DE COORIENTE ALTERNA

    LEYENDA

    DESCRIPCIN IMAGEN FUENTE

    BOBINA

    Recibe el nombre de bobina cada uno de los

    conjuntos compactos de espiras que unidos entre mquina. Van

    alojadas en las ranuras de la armadura lados activos y cabezas

    http://www.taringa.net/posts/

    ebooks/ebooks-tutoriales/3903023/Todo-

    para-Bobinado-de-

    motores-electrico.html

    PASO POLAR

    El paso polar, es la distancia entre dos

    polos consecutivos (es el nmero de ranuras que corresponde a

    cada polo). Puede ser expresado en cm o nmero de ranuras

    http://www.taringa.net/posts/ebooks

    tutoriales/3903023/Todo-para

    para-Bobinado-de-

    motores- -electrico.html

    PASO DE BOBIN

    A

    Es la distancia que hay entre los dos lados de una bobina. Se puede

    medir en fracciones del paso polar, en radianes elctricos o

    geomtricos, pero normalmente se mide contando el nmero de ranuras que

    hay entre los dos lados de la bobina

    http://www.taringa.net/posts/ebooks/ebooks-

    tutoriales/3903023/Todo-

    paraBobinado-de-motores- electrico.html

    DEVANADO DE

    DOBLE CAPA

    En los devanados de doble capa, en cada ranura

    hay dos lados activos correspondientes a dos bobinas

    distintas, colocados uno encima del otro formando dos capas de

    http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.p

    df.

    http://www.taringa.net/posts/http://www.taringa.net/posts/http://www.taringa.net/posts/ebooks/ebooks-tutoriales/3903023/Todo-paraBobinado-de-motores-%20electrico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ebooks/ebooks-tutoriales/3903023/Todo-paraBobinado-de-motores-%20electrico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ebooks/ebooks-tutoriales/3903023/Todo-paraBobinado-de-motores-%20electrico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ebooks/ebooks-tutoriales/3903023/Todo-paraBobinado-de-motores-%20electrico.htmlhttp://www.taringa.net/posts/ebooks/ebooks-tutoriales/3903023/Todo-paraBobinado-de-motores-%20electrico.htmlhttp://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdfhttp://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdfhttp://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdfhttp://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdf
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    Cada fase del devanado trifsico est formada por varias espiras formando bobinas, conectadas de forma que se sumen las fuerzas electromotrices engendradas en los

    conductores. El bobinado de cada fase es de tipo tambor y abierto (con un principio y un final). Las fases deben ser idnticas y desfasadas entre s, basndose en el ngulo caracterstico del sistema (120 elctricos en el devanado trifsico).

    Las bobinas del devanado forman grupos que pueden ser segn su forma:

    Concntricos. Imbricados.

    Ondulados.

    Segn la manera de conexin de los grupos de bobina de una misma fase, el

    devanado puede ser conectado:

    Por polos.

    Por polos consecuentes.

    Para entender bien este captulo, previamente se definirn los trminos tcnicos propios del bobinado de motores elctricos.

    Trminos Tcnicos del Bobinado de Motores Elctricos

    Para poder desarrollar un trabajo, proyecto o simplemente una tarea hay que tener en claro los conceptos y definiciones de las partes constructivas de lo que se va

    realizar, por ello mencionaremos en forma breve y concisa los conceptos y trminos que manejaremos en el transcurso del trabajo.

    conductores

    entre las cuales se coloca un aislante.

    GRUPO POLAR

    Es un conjunto de bobinas de la misma fase conectadas en

    serie, alojadas en ranuras contiguas y arrolladas alrededor de

    un mismo polo. Los grupos polares se conectan entre s en

    serie o formando varias ramas en paralelo idnticas para, as, construir una fase del

    devanado.

    http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.p

    df.

    http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdfhttp://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdfhttp://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdfhttp://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdf
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    5 PROCESO PARA REBOBINAR UN MOTOR ELCTRICO DE INDUCCIN

    Para poder realizar los clculos de Parmetros Magnticos como Elctricos de un Motor se deben seguir algunos pasos importantes lo cual nos llevara a una correcta

    solucin del problema.

    Anotar datos.

    Destapar el motor.

    Realizar el molde para las nuevas bobinas.

    Extraer las bobinas viejas.

    Limpiar las ranuras del estator.

    Aislar las ranuras estatricas.

    Confeccionar las nuevas bobinas.

    Introducir las bobinas en las ranuras.

    Aislar las bobinas o grupos de bobinas.

    Conectar las bobinas entre s.

    Amarrar las bobinas.

    Barnizar.

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    6 COSTOS DE MATERIALES QUE SE OBTIENEN AL REBOBINAR UN MOTOR

    ELECTRICO.

    8.1- Proceso para rebobinar un Motor Elctrico De Induccin.

    En las tablas 3.1, 3.2, y 3.3 se pueden observar el costo de los materiales que se

    necesitan para el proceso del rebobinado de motores elctricos.

    Tabla 8.1. Costo (expresado en pesos por metro) de materiales necesarios para el

    rebobinado de motores elctricos. Materiales fabricados por ROYAL.

    DIAMOND

    Papel Aislante

    Amarra Tubo Protector (espagueti)

    Cua Cables Para Fases

    Costo ($/m)

    40,000 800 2,000 2,150 2,500

    Fuente: manual para el rebobinado de motores elctricos de induccin del Ing.

    Jorge Enrique Murillo y Ing. Alejandro Serna G.

    Tabla 8.2. Costo de alambre de cobre (conductor) fabricado por ROYAL DIAMOND

    (expresado en pesos por kilogramo).

    Alambre de Cobre

    Costo ($/kg)

    40,000

    Fuente: manual para el rebobinado de motores elctricos de induccin del Ing.

    Jorge Enrique Murillo y Ing. Alejandro Serna G.

    Tabla 4.3. Costo del barniz fabricado por ROYAL DIAMOND (costo expresado en

    peso por cuarto de litro).

    Barniz

    Costo ($/Cuarto de litro)

    14,000

    Fuente: manual para el rebobinado de motores elctricos de induccin del Ing.

    Jorge Enrique Murillo y Ing. Alejandro Serna G.

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    7 BOBINADOS TRIFASICOS REGULARES (MARCA WEG) SITUACION: NO

    HAY BOBINADO ALGUNO, TAMPOCO DATOS DE PLACA

    DATOS DEL MOTOR DE INDUCCIN

    Seguidamente presentamos las caractersticas geomtricas de la carcasa y estator del motor,

    asignado a nuestro grupo (GRUPO N3), algunos datos del motor fueron conseguidos en la

    web y de apuntes tomados en las sesiones de clase.

    Caractersticas Geomtricas De la Carcaza y Estator Del Motor

    Marca WEG

    (D) Dimetro Interno del Estator Potencia: 170 mm = 0.17 m

    (De) Dimetro Externo del Estator: 250 mm = 0.25 m

    (L) Longitud del Paquete Magntico: 170 mm = 0.17 m

    (T1) Ancho del Diente: 6.5 mm = 0.0065 m

    (C1) Altura de la Corona: 17.5 mm = 0.0175 m

    (S1) Nmero de Ranuras Estatricas: 36

    (H) : 160 mm = 0.16 m

    (Amax) rea Mxima: 10 mm2

    DATOS DEL BOBINADO

    Nmero de fases = 3

    Nmero de terminales = 6

    Tipo de bobinado = imbricado

    Nmero de capas = 2

    Conexin interior = 2 x paralelo

    Conexin exterior =

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    DATOS DE PLACA

    (Vn) Tensin Nominal: 460 V

    (f) Frecuencia: 60 Hz.

    SOLUCION DE EJERCICIO PROPUESTO

    Empezamos hallando el nmero de polos:

    Tomamos de referencia: Bg = 0.8 T (Acero al Silicio) y Bc= 1.8 T, reemplazamos:

    Por lo tanto: polos

    a. CALCULOS PREVIOS A REALIZAR:

    Del nmero de polos tenemos:

    De tablas de caractersticas de operacin a 60Hz motores WEG, tomamos de

    referencia por la altura dada el modelo 160 L, 25HP:

    Por el tamao del motor tomamos una densidad de corriente:

    Dada la conexin al inicio , el factor de conexin ser:

    Calculo del factor de bobinado:

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    8 (1 9 )

    El ngulo elctrico:

    Con estos datos, nos vamos a tablas de factor de bobinado:

    Para: Y = 8 , ;

    Obtenemos: Kp = 0.98481 ; Kd = 0.9598

    Entonces:

    Kb = Kp.Kd

    Kb = 0.94521

    b. CALCULO DE LOS PARAMETROS MAGNETICOS:

    CALCULO DEL NUMERO DE VUELTAS POR BOBINA (Z1):

    Z1 debe ser entero y par, para mi valor referente: (Acero al Silicio)

    Reemplazando

    Entonces los Z1 posibles son 28,30 y 32.

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    22

    Por conveniencia de los parmetros magnticos tomamos: (Ver tabla)

    Fig.3

    Entonces los PARAMETROS MAGNETICOS son:

    c. CALCULO DE LOS ALAMBRES EN MANO (ALmano):

    - Elijo:

    (rea con aislamiento)

    d. CALCULO DE LA POTENCIA NOMINAL EN HP

    Reemplazando:

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    e. CALCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL

    f. CALCULO DE LOS PARAMETRO TERMICOS:

    COMPROBANDO:

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    FINALMENTE:

    DATOS DE PLACA:

    DATOS DE BOBINADO:

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    DIAGRAMA DE CONEXIONES

    Fig.5. DIAGRAMA DE CONEXIN DE FORMA MANUAL

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

    1 12 2 4 3 5 7 6 8 109 11

    BOBINADO IMBRICADO, 36 RANURAS, 4 POLOS, DOBLE CAPA, 3 FASES.

    U1 W2 W3 V4 V1 U2 U3 W4 W1 V2 V3 U4

    Fig.6. DIAGRAMA DE CONEXIN EN AUTOCAD

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    HOJA DE CALCULO DE EXCELL

    Introducimos los datos a analizar:

    Primero obtendremos unos resultados parciales que nos servirn para seguir

    realizando el anlisis

    Procedemos a seguir realizando los clculos respectivos:

    Hallamos los parmetros trmicos.

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    Por ltimo obtenemos nuestros resultados:

    De esta manera corroboramos nuestros resultados.

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    8. CONCLUSIONES

    Esta experiencia nos ha servido para conocer y experimentar

    tericamente los parmetros magnticos y elctricos del motor

    asncrono, as mismo el dimensionamiento del motor y su conexionado.

    Una vez hecho esta experiencia se conoce metodologa a utilizar en el

    rebobinado de un motor cualquiera sea la potencia. Si se tiene los

    materiales y herramientas necesarios se puede realizar el trabajo

    Observamos bsicamente 4 casos en los que un motor puede llegar al

    taller para su reparacin elctrica

    - El motor se quema y tiene todos los datos de placa

    - El motor solo tiene datos de placa (No existe bobinado )

    - El motor esta quemado y no tiene datos de placa

    - El motor se halla completamente desnudo y sin dato de placa

    Para cada caso hay diferentes mtodos de solucin

    Es ms ventajoso rebobinar un motor que comprar otro. Es ms, es

    mejor pues en la reparacin se pueden realizar cambios requeridos para

    la conveniencia del cliente.

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    9. BILIOGRAFA

    Manual para el rebobinado de motores elctricos de induccin del Ing.

    Jorge Enrique Murillo y Ing. Alejandro Serna G.

    https://www.joliettech.com/blog/nema-motor-speedtorque-

    characteristics/#.VTsJm_CGOfw

    http://u.jimdo.com/www21/o/se4716dabf20c8714/download/m111ca5cbb9

    9889db/1249780915/005_introduccion+a+los+motores+electricos.pdf

    http://www.motoresygeneradores.com/index.php/en/reparadores/157-

    rebobinado-de-motor-electrico-de-induccion

    http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/2074/1/62146M977.p

    df

    http://es.slideshare.net/federicoblanco2009/conexion-interna-de-motores

    http://myslide.es/documents/104480605-normas-nema-de-los-

    motores.html