Bobinados

Bobinados Definición: Recibe el nombre de bobinado el conjunto formado por las bobinas, comprendiendo en esta expresión tanto los lados activos que están colocados en el interior de las ranuras y las cabezas que sirven para unir los lados activos, como los hilos de conexión que unen las bobinas entre sí como los que unen estas bobinas con el colector o con la placa de bornas.

Bobinado en anillo y en tambor:  La fuerza electromotriz enerada en el bobinado inducido depende sólo del n!mero de hilos activos, o sea, los exteriores paralelos al eje de rotación. "uede hacerse una primera clasificación de los bobinados se!n la manera de unir entre sí los hilos activos# •

 Bobinado en anillo.- $s 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 rotación, ya que !nicamente %ste corta líneas de fuerza al irar la armadura.

Bobinado en anillo

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 Bobinado en tambor.- $s aquel en el que los dos lados activos de cada bobina están

colocados en la superficie exterior de la armadura. &e esta forma, cada espira dispone de dos conductores activos.

Bobinado en tambor

'ctualmente, los bobinados en anillo están totalmente abandonados, siendo los !nicos empleados los bobinados en tambor por poseer las siuientes ventajas# •

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(onducen a una mayor economía de cobre, derivada del hecho de que los bobinados en tambor disponen de dos conductores activos por espira contra uno solo en los  bobinados en anillo. La me)nor cantidad de cobre trae como consecuencia que los  bobinados en tambor tenan menos resistencia y, por p or consiuiente, menos p%rdidas el%ctricas y menor calentamiento, así como mejor rendimiento. Las bobinas del bobinado en tambor pueden ser preparadas previamente sobre un molde adecuado, dándoles la forma conveniente, incluso haciendo uso de máquinas automáticas. $l proceso de fabricación, representa una importante reducción de la mano de obra a emplear con el consiuiente abaratamiento del proceso.

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 Bobinado en tambor.- $s aquel en el que los dos lados activos de cada bobina están

colocados en la superficie exterior de la armadura. &e esta forma, cada espira dispone de dos conductores activos.

Bobinado en tambor

'ctualmente, los bobinados en anillo están totalmente abandonados, siendo los !nicos empleados los bobinados en tambor por poseer las siuientes ventajas# •

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(onducen a una mayor economía de cobre, derivada del hecho de que los bobinados en tambor disponen de dos conductores activos por espira contra uno solo en los  bobinados en anillo. La me)nor cantidad de cobre trae como consecuencia que los  bobinados en tambor tenan menos resistencia y, por p or consiuiente, menos p%rdidas el%ctricas y menor calentamiento, así como mejor rendimiento. Las bobinas del bobinado en tambor pueden ser preparadas previamente sobre un molde adecuado, dándoles la forma conveniente, incluso haciendo uso de máquinas automáticas. $l proceso de fabricación, representa una importante reducción de la mano de obra a emplear con el consiuiente abaratamiento del proceso.

Bobinados de una y dos capas por ranura.-  Los bobinados en tambor pueden ser de una y dos capas por ranura, se!n que en una misma ranura haya uno o dos lados activos de  bobinas distintas.

Ranuras de armadura a* +cupada por un solo lado activo. obinado de una capa.  b* +cupada por dos lados activos. obinado de dos capas. capas.

(uando el bobinado es de dos capas, la capa que está 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 máquinas 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:  +tra clasificación de los bobinados resulta de dividirlos en abiertos y cerrados. •

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 Bobinados abiertos: -on aquellos en los cuales el conjunto de las bobinas presenta

dos o más extremos libres que se llevan a la placa de bornas o al colector de anillos. $s el bobinado típico de las máquinas de corriente alterna, en las que existe una o más fases, cada una de las cuales tienen un principio y un final libres.  Bobinados cerrados: -on aquellos en los cuales el conjunto de las bobinas forman uno o más circuitos cerrados. $s el bobinado típico de las máquinas de corriente continua, en las que para su funcionamiento, se precisa colocar un colector de delas sobre las que frotan las escobillas y entre las cuales debe existir siempre continuidad en el bobinado.

Representación gráfica de los bobinados:  "ara el estudio y cálculo de los bobinados de máquinas el%ctricas es preciso representarlos ráficamente. "ara tal fin se emplean los esquemas rectanular y circular. ambi%n se utiliza el esquema simplificado. •

 Representación rectangular: "ara ejecutar ráficamente el esquema rectanular de

un bobinado de maquina de corriente continua, debe imainarse que el colector aumenta de diámetro hasta hacerse iual al del paquete chapas del inducido. /ualmente 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 cilíndrica. Lueo daremos un corte imainario a este cilindro, se!n una de sus eneratrices, y abriendo la superficie lateral de ese cilindro lo desarrollaremos sobre el plano.

Representación rectangular

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 Representación circular: "ara ejecutar ráficamente el esquema circular de un

 bobinado de c. c., admitiremos que lo vemos desde el lados del colector y supondremos que las eneratrices del cilindro que forma el paquete de chapas y, con ellas, los conductores, se abren hasta colocarse en el mismo plano que la cara anterior del colector. 0inalmente, para poder representar las cabezas del lado contrario al colector, haremos la simple unión de los lados activos correspondientes.

Representación circular

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 Representación simplificada: 1ormalmente, 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 ejecución.

Representación simplificada

Generadores de c. c.:  -e denominan “dinamos” y son máquinas que transforman la enería mecánica 2que recibe por su eje* en enería el%ctrica 2que suministra por sus  bornas*, teniendo en cuenta que esta enería el%ctrica debe manifestarse en forma de corriente continua.

Principio de funcionamiento de las dinamos

Colector de delgas:  'nteriormente se dijo que los bobinados de c. c. son todos cerrados, es decir, que no presentan nin!n extremo libre por el que se le pueda suministrar corriente 2caso de los motores*, o por el que se pueda alimentar uno o varios receptores 2caso de las dinamos*. "or ello van provistas las máquinas de c. c. de un colector de delas, que esta constituido por un n!mero determinado de láminas de cobre llamadas delas, las cuales quedan aisladas entre sí mediante láminas de micanita. -obre estas delas frotan las escobillas que hacen la función de extremos libres del bobinado, y a su vez van conmutando los distintos circuitos del bobinado. 'l mismo tiempo el colector permite rectificar las tensiones alternas que se eneran en los conductores del inducido de tal forma que merced a la presencia del mismo se obtiene una tensión continua.

Colector de delgas

Número de polos de las dinamos:  Las máquinas randes exien para su funcionamiento un flujo man%tico de considerable valor. -i dichas máquinas fueran bipolares, la culata,  polos y demás partes del conjunto man%tico tendrían que ser de secciones excesivamente randes para que la inducción se mantuviera dentro de límites aceptables, lo que daría, como consecuencia, máquinas pesadas y caras. -e evita este inconveniente construyendo máquinas con más de dos polos, con el fin de que el flujo total de la máquina se subdivida en varios flujos parciales.

Circuito magnético de las dinamos

a) Bipolar, b) tetrapolar

Número de lneas de escobillas:  La f.e.m. inducida en cada conductor del inducido cambia de sentido cuando %ste pasa por la línea neutra. 'hora bien, en una máquina multipolar habrá tantas líneas neutras como polos, ya que entre cada dos polos existirá una zona en la que se compensen las acciones de ambos polos. -e!n lo dicho en los dos párrafos anteriores, las escobillas deben ser colocadas sobre delas conectadas con conductores situados sobre una línea neutra, lueo podremos colocar tantas líneas de escobillas como n!mero de polos tiene la máquina. (omo estas líneas de escobillas deben ser equidistantes, ya que tambi%n lo están las líneas neutras, se deduce que el ánulo eom%trico de separación entre líneas de escobillas " αe  sc"  debe ser iual a

"or otra parte, en los dibujos de esquemas se suelen representar las líneas de escobillas, por lo que conviene calcular su distancia en delas. -iendo “D” el n!mero total de delas del colector, la distancia en delas entre dos líneas de escobillas consecutivas o “paso de escobillas (Y esc )”, será iual a

Circuitos el!ctricos:  Los dos circuitos el%ctricos de una dinamo se conocen con los nombres de inducido e inductor. •

•

Circuito inducido: $stá constituido por el conjunto de bobinas colocadas en las

ranuras de la armadura del rotor. Circuito inductor: $stá constituido por las bobinas que rodean a los n!cleos de los  polos. -e distinuen los circuitos inductores principal y auxiliar, se!n los polos sobre los que van colocados.

Condiciones de los bobinados inducidos de c. c.:  Los bobinados modernos de máquinas de c. c. son todos de tambor y en dos capas por ranura. Las condiciones enerales que deben cumplir son las siuientes#

•

 Deben ser cerrados. Como quiera que las escobillas se apoyan sucesivamente  sobre delgas diferentes, es necesario que el bobinado sea cerrado, para que  siempre exista continuidad  Las f.e.ms. totales generadas en los distintos circuitos paralelos deben ser iguales

•

 Las resistencias interiores de los distintos circuitos paralelos deben ser iguales

•

"ara que se cumplan exactamente las condiciones 34 y )4, es preciso que dichas ramas disponan de iual n!mero de espiras y que %stas tenan iual lonitud de conductor. "ara que así sea, es preciso#

•

!ue todas las ramas en paralelo tengan el mismo nmero de lados activos de bobinas !ue todas las bobinas tengan el mismo nmero de secciones inducidas

•

!ue todas las secciones inducidas tengan el mismo nmero de espiras

•

!ue todas las bobinas sean e#ecutadas sobre e l mismo modelo de molde

•

"ecciones inducidas:  Recibe este nombre el conjunto de espiras comprendidas entre dos delas del colector que se encuentran sucesivamente recorriendo el bobinado. La sección inducida puede estar formada por una sola espira o de varias en serie, pero !nicamente dispone de dos extremos libres los cuales se conectan a las dos delas, entre las cuales está comprendida. $n los bobinados de tambor, cada sección inducida comprende dos haces activos5 uno, colocado en la capa superior de una ranura, y el otro, situado en la capa inferior de la otra ranura que le corresponde.

Bobinas de inducido de c. c. y su disposición en las ranuras a* (on una sección inducida, b* con dos secciones inducidas, c* con tres secciones inducidas

Número de secciones inducidas:  $n un bobinado de dos capas por ranura, el n!mero de  bobinas “$” es iual al n!mero de ranuras “%”.

&esinando por “&” al n!mero de secciones inducidas que constituye una bobina, el n!mero total de secciones inducidas “'” del bobinado será iual al producto del n!mero de  bobinas por el de secciones inducidas de cada bobina.

"or otra parte, el n!mero de delas del colector debe ser iual al n!mero total de secciones inducidas.

Numeración de ranuras y de secciones inducidas:  "odemos establecer dos relas# •

•

"ara numerar las ranuras de la armadura se da a una cualquiera de ellas el n!mero 6 y a las siuientes los n!meros sucesivos, hasta recorrer la periferia completa de la armadura. "ara numerar las secciones inducidas, se empieza por dar el n!mero 6 a la que está situada más a la izquierda en la ranura 6, lueo se van dando los n!meros sucesivos a las siuientes secciones, siuiendo la periferia de la armadura en el mismo sentido que se siuió al numerar las ranuras.

Numeración de las secciones inducidas

+-$R7'(/81. -i se deseara hacer notar más exactamente un haz activo de la capa inferior, podrá determinarse con el mismo n!mero que tiene el haz activo superior colocado sobre aqu%l y se9alarlo con el apóstrofo :. 'sí están se9alados en la fi. los haces activos 6;, <; y =;

#nc$o de sección:  -e le da el nombre a la distancia, medida en secciones inducidas, existente entre los dos haces activos de una misma sección. $l ancho de sección tiene que tener, forzosamente, un valor entero y se representa por “Y ”.

Ancho de sección

-e calcula el ancho de sección, despu%s de eleido el paso de ranura “Y ”   . 'sí, siendo “&” el n!mero de secciones inducidas por bobina, resulta que el ancho de sección tendrá por valo

Bobinados imbricados y ondulados:  $n un bobinado de corriente continua, la conexión entre secciones sucesivas puede ser efectuada de dos formas diferentes# •

 Bobinado imbricado. &espu%s de haber recorrido la sección 6 se retrocede por la

 parte anterior para buscar el principio de la sección inmediata, es decir la 3. $ste tipo de bobinado se distinue porque el bobinado avanza por su cara posterior y retrocede por la anterior.

Bobinado imbricado

•

 Bobinado ondulado. &espu%s de haber recorrido la sección 6, se avanza por la cara

anterior para buscar el principio de la otra sección inducida que se halle colocada  bajo el campo man%tico del siuiente polo, aunque con posición similar a la sección 3. $ste tipo de bobinado avanza en la periferia del inducido tanto por la cara  posterior como por la anterior.

Bobinado ondulado

%aso de cone&ión: Recibe el nombre de paso de conexión la distancia, medida en secciones inducidas, existente entre el haz activo que constituye el final de una sección y el haz activo principio de la siuiente, siuiendo el curso del bobinado. -e desina por “Y *”. >na vez calculado si el sino del resultado es neativo, el bobinado será imbricado, mientras que si es positivo, el bobinado será ondulado.

si el bobinado es imbricado.

si el bobinado es ondulado.

%aso resultante: $s la distancia medida en secciones inducidas, existente entre los haces activos superiores o principios de dos secciones consecutivas siuiendo el curso del  bobinado. -e desina por “Y”.

si el bobinado es imbricado.

si el bobinado es ondulado.

%aso de colector:  Recibe el nombre de paso de colector el n!mero de delas que es necesario saltar para ir desde la dela de partida de una sección hasta la dela de partida de la sección siuiente, recorriendo el bobinado. -e desina por “Y col ”. $l paso de colector tiene el mismo valor que el paso resultante.

Bobinados ondulados BB!NA"# N"$%A"# #!&P%'# 'N #'R!' $n un bobinado ondulado, despu%s de recorrer un n!mero de secciones inducidas iual al n!mero de pares de polos, se completa una vuelta alrededor de la periferia de la armadura. -e dice que un bobinado ondulado es simple o en serie cuando al completar la primera vuelta alrededor de la periferia del inducido se va a parar a la dela posterior o anterior a la 6, de la cual se partió. &espu%s de una serie de vueltas alrededor de la armadura se habrán recorrido todas las secciones inducidas y se lleará a la dela 6 cerrándose el bobinado. $n estos bobinados, el paso de colector resulta iual a la suma aritm%tica de los pasos  parciales

(omo resulta imprescindible que el paso de colector sea un n!mero entero, el n!mero delas del colector y el n!mero de pares de polos tienen que se primos entre sí. ? al existir relación entre el n!mero de delas y ranuras del inducido por la fórmula

@ y > tambi%n deben ser primos respecto al n!mero de pares de polos. Los bobinados ondulados simples no necesitan conexiones equipotenciales.

Bobinados ondulados cru'ados y sin cru'ar.  Los bobinados ondulados pueden ser# •

•

Cruzados. (uando despu%s de haber completado una vuelta alrededor del inducido

se pasa a la sección inducida situada inmediatamente despu%s de la primera. $ste tipo de bobinado recibe tambi%n el nombre de “progresivo”.  Sin cruzar. (uando despu%s de haber completado una vuelta alrededor del inducido, se pasa a la sección inducida situada inmediatamente antes de la primera. $ste tipo de bobinado recibe el nombre de “regresivo”.

La fórmula eneral de los bobinados ondulados es#

en esta fórmula se tomará "+"   cuando se desee un bobinado cruzado o proresivo, y AB6A cuando, por el contrario se desee un bobinado no cruzado o reresivo.

's(uemas simplificados de bobinados ondulados simples a) Cruado, b) #in cruar

Número de ramas paralelas.  Los bobinados ondulados simples en serie sólo tienen dos ramas simples paralelas que tienen iual n!mero de secciones inducidas, y en consecuencia resultan de iual valor las f.e.ms. eneradas en ambas ramas. $sto hace que en los  bobinados ondulados simples en serie sean innecesarias las conexiones equipotenciales.

%osibilidad de e(ecución.  Las condiciones que deben cumplir los bobinados ondulados normales son las siuientes# •

•

$l n!mero de ranuras "%"  debe ser primo con el n!mero de pares de polos "p"  de la máquina. $l n!mero de secciones inducidas "&"  que forman cada bobina debe ser primo con el n!mero de pares de polos "p"  de la máquina.

%roceso de cálculo.  "artiendo de los siuientes datos#

•

 1C de ranuras %   1C de polos *p

•

 1C de secciones inducidas por bobina & 

•

•

ipo de bobinado o

"roresivo.

o

Reresivo.

el proceso de cálculo es el siuiente# •

"osibilidad de ejecución.

•

"aso de ranuras.

•

•

 1C de delas del colector.

'ncho de sección.

•

"aso de conexión.

•

"aso de escobillas.

Bobinados ondulados simples con una sección muerta.  $n muchas ocasiones, especialmente en máquinas peque9as, no se cumplen las condiciones para que sea factible la ejecución del bobinado, bien porque el n!mero de ranuras o el n!mero de secciones inducidas tienen un divisor com!n con el n!mero de pares de polos o por las dos cosas a la vez. $n tales casos, se ejecuta un bobinado ondulado anormal empleando un artificio consistente en suprimir una sección inducida y una dela del colector. "ara ello, se eliminan los extremos de una de las secciones inducidas de una bobina. $sta sección eliminada recibe el nombre de "seccin muerta" . (on esta supresión queda reducido el n!mero de secciones inducidas en una unidad, con lo que el n!mero real de secciones !tiles quedará primo con el n!mero de polos y, en consecuencia, puede ser aplicada la fórmula eneral de los bobinados ondulados#

-e ha de tener en cuenta que en este caso "D"  representa al n!mero de delas o tambi%n al n!mero real de secciones inducidas, es decir, es una unidad menor que el que resulta de multiplicar el n!mero de ranuras "%"  por el n!mero de secciones por bobina normal "&" . 'sí pues, su valor será#

Los bobinados provistos de sección muerta son bastante usados, pero no son recomendables, ya que tienen el inconveniente de aumentar en ciertos instantes las dificultades de la conmutación, "or esta razón deben ser evitados siempre que sea posible. Los bobinados ondulados en serie simple provistos de sección muerta, se numeran normalmente, pero teniendo en cuenta, al llear a la sección muerta, de saltarla sin numerar.

Numeración de un bobinado pro*isto de sección muerta

%roceso de cálculo.  $stos bobinados se diferencian de los normales en lo siuiente# "osibilidad de ejecución.

 1C de delas del colector.

%CA%!+AC!N "' A-'RA# 'N &/0$!NA# "' CRR!'N1' A%1'RNA 2.3.4 !N1R"$CC!N 'l iual que ocurría en las máquinas de corriente continua, se!n se aprecia en el capítulo 3 de esta obra, las anomalías mas frecuentes en las máquinas de corriente alterna son las relacionadas a continuación#

•

Localización de contactos a masa Localización de cortocircuitos

•

Localización de conductores cortados

•

&eterminación de la polaridad correcta

•

-euidamente pasaremos a analizar la localización de estos cuatro tipos de averías, referidas a motores asíncronos trifásicos de corriente alterna, ya sean con rotor de jaula de ardilla o bobinado, por ser los mas utilizados industrialmente. odo ello se analizará de forma sencilla y sin el empleo de aparatos o sistemas sofisticados, de tal forma que cualquier profesional pueda realizarlo en su taller, bien sea con herramientas tradicionales de electricista o deducidas directamente con el solo empleo del sentido com!n.

2.5.4 %CA%!+AC!N "' CN1AC1# A &A#A $ste tipo de anomalía puede presentarse tanto en estatores como en rotores bobinados, de cualquier máquina de corriente alterna, y la mejor forma de no llear a esta situación que  puede ser pelirosa desde sus comienzos, en cuanto a electrocución se refiere, y deenerar con el tiempo en un cortocircuito y la consiuiente destrucción de los devanados, es la de medir periódicamente el aislamiento a masa de sus devanados, que se!n la normativa actual ha de ser como mínimo de $ 6 3777 ohmios, con un mínimo de 3 su tensión nominal.

"ara verificar la existencia de contactos a masa en el estator de los motores, procederemos como se aprecia en la fiura E.6, retirando primeramente los puentes de la placa de bornes,  para medir a continuación el aislamiento entre cada una de las fases y la carcasa del motor,  bien sea con el medidor de aislamiento de un polímetro o con un medidor de aislamiento apropiado. La fase que acuse continuidad es la que tiene el defecto, lueo como mas adelante veremos hay que localizar la bobina o bobinas puestas a masa, para su posterior aislamiento o sustitución.

(omo ya se mencionó, cuando el rotor es de anillos rozantes este puede presentar en %l la misma anomalía que en el estator, y la verificación puede realizarse tanto desmontado este como sin desmontarlo, siempre que aislemos correctamente sus escobillas de los anillos rotóricos. La comprobación se realiza de iual forma que en el estator, midiendo la continuidad entre el eje y cada uno de los tres anillos del rotor. $n principio solamente detectamos si una fase esta puesta a masa5 por el contrario si queremos saber que fase es la da9ada, debemos de desconectar las tres fases del punto de la estrella del devanado y verificar las fases una a una.

>na vez localizada la fase averiada, para determinas que bobina o bobinas están puestas a masa, hay que desconectar todos los puentes de conexión entre rupos de bobinas, de dicha

fase, e ir comprobando la continuidad entre cada una de las bobinas y masa 2fiura E.3*. >na vez localizada la bobina averiada, se puede extraer y aislar convenientemente o bien sustituirla por otra nueva, siempre que el tama9o del motor y los tipos de bobinas lo haan  posible o bien sustituir el rupo al que pertenece la bobina averiada, e incluso toda la fase averiada o el devanado completo, como suele hacerse en los motores de peque9a potencia.

2.8.4 %CA%!+AC!N "' CR1C!RC$!1# Los cortocircuitos en los devanados de corriente alterna, se suelen producir siempre que# los aislamientos fallen, debido a quemazón por sobrecaras frecuentes, o bien debido al empleo de materiales de aislamiento e imprenación de baja calidad, que fallan debido a las vibraciones del propio motor y a la deradación de los mismos. Los cortocircuitos en el interior de un motor pueden ser de muy distinta manitud, de tal forma que para su estudio los clasificamos en dos apartados, a saber# • •

(ortocircuitos entre dos fases distintas (ortocircuitos entre espiras de una misma fase

Los primeros suelen ser muy radicales, siempre que sean directos entre fases, estos son detectados por las protecciones del motor y este se queda instantáneamente fuera de servicio. $n otros casos, ya sean del primer o seundo tipo, su rado de pelirosidad puede variar, dependiendo de las espiras que queden cortocircuitadas, lo que puede oriinar# desde nin!n síntoma apreciable cuando son pocas espiras de una misma fase, a una intensidad absorbida exaerada cuando las espiras eliminadas son muchas, o bien un calentamiento excesivo y la quema posterior del propio motor en los casos extremos.

Cortocircuito entre fases $n estos casos, si el cortocircuito es franco 2ejemplo 'B de la fiura E.)*, lo normal es que los fusibles o rel%s de protección contra cortocircuitos salten, el motor se desconecta y la avería no pase a tener mayores consecuencias. "ero otras veces, cuando el cortocircuito es entre bobinas de distinta fase y este no es franco, debido a la impedancia de las muchas espiras intercaladas, como es el caso (B& de la fiura E.), el motor puede llear a arrancar, calentarse exaeradamente, e incluso llear a quemarse sin que sus protecciones lo desconecten. "or tanto cuando un motor no sobrecarado se calienta exaeradamente y sus protecciones no saltan, hay que suponer un cortocircuito incipiente entre fases, con una ran impedancia, debido a las muchas espiras que quedan intercaladas 2ejemplo (B&*. $n estos casos para detectarlo hay que desmontar el motor, y si una observación visual no es suficiente para detectarlo, hay que proceder a retirar los puentes de la placa de bornes y verificar el aislamiento entre las fases, por medio de un polímetro o un medidor de aislamiento, tal como se aprecia en la fiura E.). como es natural las fases cortocircuitadas acusarán continuidad entre ellas, siendo esta mayor o menor dependiendo del tipo e impedancia del cortocircuito.

Cortocircuito entre espiras de una misma fase $n estos casos, si el cortocircuito es en el devanado del estator puede darse el caso de que el motor no pueda llear a arrancar, por el contrario si al aparecer el cortocircuito el motor está en marcha puede seuir irando, aunque empezará a roncar y aumentará su calentamiento. $n este caso tambi%n aumentará la corriente de la fase defectuosa, defecto que puede ser suficiente para que un rel% de sobrecara, del tipo diferencial pueda llear a desconectar el motor.

-i las espiras cortocircuitadas pertenecen al rotor de un motor de anillos, el motor, si esta  parado, puede llear a arrancar, pero lo hará con brusquedad y metiendo mucho ruido, a la vez que la corriente absorbida de la red oscilará durante el arranque. $n estos casos, tanto si el defecto es en el rotor como en el estator, y si visualmente no loramos detectar la bobina con espiras en cortocircuito, la mejor forma de localizarla es como se hacía en los devanados de corriente continua, o sea empleando un zumbador, manual o de sobremesa, y una lámina metálica u hoja de sierra, tal como se aprecia en la fiura E.E. 'l ir recorriendo el devanado con el zumbador, la lámina metálica vibrará cuando esta est% situada sobre la bobina defectuosa.

Recordamos una vez mas, como ya lo hacíamos en el capitulo 3, que para la mejor detección de la bobina con espiras en cortocircuito hay que mantener una distancia entre el entrehierro del zumbador y la lámina metálica iual al ancho de bobina del devanado. -i antes de desmontar el motor, sospechamos que el defecto está en el rotor, podemos detectar la fase con la bobina defectuosa sin desmontar este, para ello se levantan las escobillas y, ya con el devanado del rotor abierto, se le aplica tensión al estator 2si es  posible inferior a la nominal* y se miden las tensiones entre los tres anillos del rotor. -i las tres tensiones son iuales nos indica que no hay espiras en cortocircuito en el rotor, en caso contrario, si una de ellas es nula o inferior a las otras, nos indica que en esa fase existen espiras en cortocircuito. "or medio del zumbador tambi%n podríamos detectar si en un rotor de 9aula de ardilla hay aluna barra desoldada o cortada. "ara ello procedemos como anteriormente se explico,  para un rotor devanado, observando que la lámina vibra en cada barra del inducido, excepto en la que esta interrumpida. $ste defecto se manifiesta normalmente por medio de# ruidos anormales, arranques dificultosos, e incluso pueden aparecer chispas entre las barras del rotor y sus discos de cortocircuito.

2.2.4 %CA%!+AC!N "' CN"$C1R'# CR1A"# $stas anomalías, tanto si el devanado es de rotor como si es de estator, se manifiestan con arranques dificultosos, el motor no lora alcanzar su velocidad nominal, ronca y se achica con la cara, o incluso no lora arrancar5 todo ello debido a su alimentación en bifásico, como se aprecia en los esquemas de la fiura E.<. -i el devanado está ejecutado con circuitos en paralelo y es uno solo de esos circuitos el interrumpido, el motor presenta los mismos síntomas que si la fase completa estuviera cortada.

"rimeramente debemos de observar los conductores que van a la placa de bornes, ya que con frecuencia, y bien sea debido a las vibraciones, al envejecimiento del aislamiento o de las soldaduras de los terminales, se sueltan o cortan en la propia placa de bornes. Lueo para localizar las interrupciones en el devanado del estator, debemos de comprobar la continuidad de cada fase por separado. "ara ello retiramos los puentes de la placa de  bornes, ya est%n en estrella o en triánulo y con un medidor de continuidad 2polímetro o medidor de aislamiento* verificamos una a una las fases del motor, tal como se aprecia en la fiura E.<. "ara localizar las interrupciones en un rotor de anillos rozantes, empezaremos por aislar los anillos rotóricos, bien sea levantando las escobillas o colocando un aislante entre aros y escobillas. -euidamente procedemos a medir la continuidad entre cada dos anillos o entre cada anillo y el punto de la estrella del devanado, si este es accesible, como si de un devanado de estator se tratara. +tra forma de localizar la fase cortada del rotor, una vez aislados los anillos rotóricos, consiste en alimentar el estator 2si es posible a tensión reducida* y medir la tensión existente entre cada dos anillos, si una fase esta cortada no nos dará tensión aluna con ninuna las otras dos. $sto es debido a que en estas condiciones el rotor se comporta como el secundario de un transformador, en el que se inducen tensiones debido al flujo estatóricos.

2.:.4 "'1'R&!NAC!N "' %A P%AR!"A" CRR'C1A -i aluna de las conexiones entre rupos de bobinas no se conecta correctamente, o bien se han equivocado alunas entradas 2>, 7, F* con salidas 2G, ?, H*, el campo man%tico no será completamente iratorio, y en consecuencia la máquina no podrá arrancar o lo hará con mucha dificultad.

La localización de las bobinas o rupos de bobinas conectados incorrectamente, podría hacerse por medio de la br!jula, como veíamos en el apartado 3.< de esta obra para las máquinas de corriente continua, pero en la práctica, y sobre todo para motores que no sean de ran tama9o, existe un procedimiento mucho mas fácil y rápido, aplicable a los estatores de las máquinas de corriente alterna, que es el reflejado en la fiura E.I. $ste sistema de comprobación de la polaridad correcta, consiste en aplicarle tensión alterna al estator, desmontado, al que se le ha introducido previamente una bola de acero en su interior BBde un cojinete de bolas o similarBB, ttal como se aprecia en la fiura E.I. -i las conexiones están correctamente realizadas, la bola rodara por el interior del estator  perfectamente, arrastrada por el campo man%tico iratorio. -i existiera aluna conexión equivocada la bola permanecería en reposo u oscilaría, debido a la deformación del campo man%tico. "ara realizar esta comprobación en los motores de mediana o ran potencia, es mejor hacerlo con una tensión inferior a la nominal de la máquina, siempre que esta sea alterna, ya que el campo man%tico se forma perfectamente y es mucho mas seura la prueba. -i deseamos verificar la polaridad en un rotor de*anado, lo mejor es emplear el sistema de la br!jula, tal como se hace con los inducidos de las máquinas de corriente continua. "ara ello se aplica tensión continua entre cada anillo rozante y el punto de la estrella del devanado, mientras se va verificando, con la br!jula, la polaridad fase a fase, comprobando que en cada una de ellas su n!mero de polos es iual al de polos del estator y que a su vez estarán desplazados entre si el mismo n!mero de ranuras, obteniendo además tres series de  polaridades completas. -i vamos marcando los polos, al final del ensayo habremos comprobado que se obtiene un n!mero de polos tres veces mayor que el del motor y que además todos estos polos tendrán alternativamente sentido contrario, ya que cada fase alimentada independientemente forma la polaridad completa, tal como se aprecia en la fiura E.J. 'sí para un devanado tetrapolar obtendremos doce polos con el sentido siuiente# NB-B1B#B1B-BNB-B1B#B1B-. $sto por

supuesto no va a ocurrir en funcionamiento normal, cuando sea alimentado con corriente alterna, ya que en este caso esas polaridades se van manifestando una despu%s de otra, dando así luar al campo man%tico iratorio

'unque no es normal que los devanados de rotor est%n conectados en triánulo, si este fuera el caso, la tensión continua se aplicara de una sola vez a todo el devanado, abriendo la conexión triánulo en uno de sus v%rtices y conectando estos a la fuente de corriente continua, tal como se aprecia en el peque9o dibujo de la fiura E.J. &e esta forma todas las fases quedan en serie y al ir comprobando la polaridad con la br!jula, obtendremos la misma serie de polaridades descrita para la conexión estrella. (uando verificamos con la br!jula un rotor devanado, se!n cual sea el defecto, quedara manifestado por las secuencias de polaridad de los ejemplos siuientes# B -i en el ejemplo de la fiura E.J obtuvi%ramos las polaridades# 1B-B1B1B1B-B1B-B1B-B1B -, nos indicará que un rupo de bobinas esta mal conectado. $n este caso será el cuarto rupo, que deberemos correir permutando las conexiones de dicho rupo. B -i por el contrario la secuencia fueraa# 1B1B1B-B-B-B1B1B1B-B-B-, nos indicaría que una fase completa esta invertida. $n este caso la seunda fase, que debemos de correir cambiando su entrada por su salida. B -i un rupo completo no manifiesta pollaridad aluna, nos indicará que esta completamente cortocircuitado.

2.;.4 R'#$&'N "' %CA%!+AC!N "' A-'RA# -euidamente y como resumen de los temas tratados en este capitulo, se incluye un cuadro resumen de averías, donde se analizan las mas comunes que se pueden dar en máquinas de corriente alterna.

'L' R$->K$1, "'R' L' L+('L/H'(/81 &$ '7$R'- $1 KMN>/1'- &$ (+RR/$1$ 'L$R1'

#
Causas posibles B 1o le llea corriente al motor B -i el motor ronca y no llea a arrancar, le falta una fase B ensión insuficiente o cara excesiva

-erificación y soluciones B 7erificar tensiones en la red, fusibles, contactos, conexiones del motor B 7erificar la correcta conexión, estrella o triánulo, en su placa de  bornes y la cara del motor

B 7erificar tensiones rotóricas, contacto de las B -i el motor es de anillos y escobillas y circuito de las el ruido es normal y no resistencias de arranque arranca, el circuito rotórico 2conductores y resistencias* esta mal. (ircuito exterior o devanado cortado B 7erificar aislamiento de los devanados B &evanado a masa 3.B $l motor arranca, pero no alcanza la velocidad nominal

B ensión insuficiente o caída de tensión excesiva

B 7erificar tensión de red y sección de línea

B 0ase del estator cortada

B 7erificar tensión y devanado

B -i el motor es de anillos, han quedado resistencias intercaladas B -i el motor es de anillos ruptura del circuito de arranque rotórico B (ortocircuito o devanado a masa ).B La corriente absorbida en funcionamiento es excesiva

B 7erificar circuitos de arranque B 7erificar conexiones, resistencias, escobillas y devanado B 7erificar devanados y reparar 

B Kaquina accionada B 7erificar cara y sustituir aarrotada o cara excesiva motor si este es peque9o B -i el motor ronca y las intensidades de las tres

B 7erificar aislamiento y reparar o rebobinar el motor

fases son desiuales, cortocircuito en el estator B -i el motor es de anillos, cortocircuito en el circuito rotórico

B 7erificar anillos, escobillas y circuito de resistencias. 7erificar devanado rotórico y reparar 

E.B La corriente absorbida en el arranque es excesiva

B "ar resistente muy rande B 7erificar la cara del motor B -i el motor es de anillos, resistencias rotóricas mal B 7erificar resistencias y calculadas o  posibles cortocircuitos en cortocircuitadas resistencias y devanado rotórico

<.B $l motor se calienta exaeradamente

B Kotor sobrecarado

B 7erificar cara

B 7entilación incorrecta

B 7erificar y limpiar rejillas y ranuras de ventilación

B -i el motor se calienta en vacío, conexión defectuosa

B 7erificar las conexiones de la placa de bornes B (ortocircuito en el estator B 7erificar devanado estatórico B ensión de red excesiva B 7erificar tensión y correir  I.B $l motor humea y se quema

B (ortocircuito directo o de B 7erificar devanados y un n!mero excesivo de reparar o rebobinar espiras en cualquiera de sus devanados B Kantener siempre limpios B Kala ventilación del los circuitos de ventilación motor 

J.B $l motor produce demasiado ruido

B 7ibraciones de ciertos óranos

B Lanzar y desconectar el motor y si el ruido persiste, verificar fijaciones y cojinetes

B -i el ruido es solamente en reposo y no en marcha, B 7erificar devanado cortocircuito en el rotor rotórico y reparar B -i el ruido cesa al cortar la corriente, entrehierro B 7erificar cojinetes y rotor

irreular B arra del rotor desoldada o rota B 7erificar barras del rotor  7olver al índice artes básicas de un motor de corriente alterna 6. (arcasa# caja que envuelve las partes el%ctricas del motor, es la parte externa. 3. $stator# consta de un apilado de chapas man%ticas y sobre ellas está enrollado el  bobinado estatórico, que es una parte fija y unida a la carcasa. ). Rotor# consta de un apilado de chapas man%ticas y sobre ellas está enrollado el  bobinado rotórico, que constituye la parte móvil del motor y resulta ser la salida o eje del motor.