BOBINADOS EXCENTRICOS 1.- Generalidades Un bobinado excéntrico es aquel cuyos lados activos de una misma fase situados frente a polos consecutivos, son unidos mediante un solo tipo de conexiones o cabezas. De esta forma el conjunto del bobinado está constituido por un determinado nº de bobinas iguales. Todos los bobinados excéntricos se ejecutan por polos por lo que Gf = 2p Estos bobinados pueden ser imbricados u ondulados, ejecutándose indistintamente en una o en dos capas por ranura. 2.- Bobinados enteros y fraccionarios. Esta división viene dada por el valor del nº bobinas por grupo: U = B/G 3.- Bobinados enteros. 3.1.- Bobinados imbricados de una capa Cada ranura es ocupada por un solo lado activo de bobina. Por esta razón, de la ranura partirá una cabeza hacia la derecha, o bien llegará una cabeza de bobina desde la izquierda, esto determina que el paso de ranura sea impar, para lo cual si es necesario se acortará dicho paso. Reglas referentes al ancho de bobina en los bobinados excéntricos: • En los bobinados con paso polar impar, se adoptará un paso de ranura Yk igual al paso polar o acortado en número par de ranuras. • En los bobinados con paso polar par, el ancho de bobina deberá acortarse en un número impar de ranuras.
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Proceso de cálculo. Datos necesarios: • Nº de polos. • Nº de fases. • Nº de ranuras. 1. Se determina el numero de bobinas por grupo “ U ”. U = B/G debe resultar entero. 2. Se determina el paso de ranura Yk = K/2p. 3. Se eligen los principios de las fases, para lo cual se prepara el cuadro correspondiente. 4. Se dibuja el esquema teniendo en cuenta las siguientes observaciones: • Los lados activos situados en ranuras sucesivas, deben tener sus cabezas dirigidas en sentido contrario. • Los lados activos cuyas cabezas salen en igual sentido, deben ser agrupados en grupos de “U” lados de la misma fase. 5.- La conexión de los grupos, al ser un bobinado por polos, se hará uniendo final con final y principio con principio.
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BOBINADO EXÉNTRICO DE UNA CAPA Forma: Nº de ranuras: Nº de polos: Nº de fases:
Imbricado, de una capa K = 24 2p = 2 q=3
Nº de ranuras por polo y fase: K pq =
K 24 = =4 2 pq 2.3
Nº de bobinas: B=
K 24 = = 12 2 2
Nº de grupos del bobinado: G = 2p.q = 2.3 = 6 Nº de bobinas por grupo: U =
N º bobinas B 12 = = =2 grupo G 6
Paso de ranuras Yk =
K 24 = = 12 2p 2
Pasos de bobina: YB = 1 ÷ 12 (Acortado 1 unidad), es aconsejable acortarlo en 3 unidades. Cuadro de Principios de fase: K 24 = =8 3p 3
K 24 = = 12 2p 2
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→ U 1
V 9
↓
W 17
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3.- 2 Bobinados imbricados de dos capas. Es otro bobinado de bobinas iguales, pero con la característica de estar superpuestos en cada ranura dos lados activos de bobinas distintas. Es necesario guardar el debido aislamiento entre ambas capas con material adecuado. De cada ranura parten dos medias cabezas, una hacia la derecha y otra en el plano posterior hacia la izquierda, por lo que no existe condicionamiento alguno para el valor del ancho de bobina o paso de ranura, pudiendo ser diametral o acortado según convenga. Proceso de cálculo de estos bobinados. • Al ser de dos capas tendremos: B = K y por tanto: U=
B K = , Debiendo ser un valor entero G G
• Se determina el paso polar y por tanto el paso de ranura Yk. • Se eligen los principios de fases sobre el cuadro correspondiente. • Para dibujar el esquema se numeran únicamente los lados activos de la capa superior, recordando que sobre la periferia del inducido, los lados activos estarán distribuidos en grupos de “U” lados de la misma fase. • La conexión de los grupos de la misma fase, se hará uniendo final con final y principio con principio. A continuación, podemos ver ejemplos resueltos de este tipo de bobinados.
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BOBINADO IMBRICADO DE DOS CAPAS, 12 ranuras, 2 polos Forma: Nº de ranuras: Nº de polos: Nº de fases:
Imbricado, de dos capas K = 12 2p = 2 q=3
Nº de ranuras por polo y fase: K pq =
K 12 = =2 2 pq 2.3
Nº de bobinas: B = K = 12 Nº de grupos del bobinado: G = 2p.q = 2.3 = 6 Nº de bobinas por grupo: U =
N º bobinas B 12 = = =2 grupo G 6
Paso de ranuras Yk =
K 12 = =6 2p 2
Pasos de bobina: YB = 1 ÷ 7 (Diametral). Cuadro de Principios de fase: K 12 = =4 3p 3
→
K 12 = =6 2p 2
↓
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U 1
V 5
W 9
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BOBINADOS MONOFÁSICOS El motor monofásico por sí solo no puede arrancar, ya que un devanado monofásico no crea un campo giratorio, crea un campo variable. Para realizar el bobinado procederemos como si se tratara de un bobinado bifásico, por lo que tendremos dos devanados. Uno de estos devanados lo utilizaremos como bobinado de trabajo y nos ocupará las dos terceras partes del estator, y el otro como bobinado de arranque que nos ocupará el tercio restante. Este devanado solo lo utilizaremos en el momento del arranque, por lo que una vez que el motor comience a girar lo desconectaremos. Esta desconexión normalmente se realiza con el llamado interruptor centrífugo.
BOBINADO MONOFÁSICO Forma: Nº de ranuras: Nº de polos: Nº de fases:
Imbricado, de una capa K = 24 2p = 4 q=1
BOBINADO DE TRABAJO B=
2. K / 2 24 = =8 3 3
Nº de bobinas: Nº de grupos del bobinado: G = 2p.q = 4.1 = 4 U =
N º bobinas B 8 = = =2 grupo G 4
Nº de bobinas por grupo: Amplitud : Igual que el número de bobinas por grupo = 2
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BOBINADO DE ARRANQUE B=
1. K / 2 12 = =4 3 3
Nº de bobinas: Nº de grupos del bobinado: G = 2p.q = 4.1 = 4 U =
N º bobinas B 4 = = =1 grupo G 4
Nº de bobinas por grupo: 2K K 24 m= = = =4 3.2 p 3 p 6
Amplitud :
Cuadro de Principios de fase: U 1 13
V 4 16 K 24 = =3 4p 8
K 24 = = 12 p 2
→ ↓
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CONEXIÓN DE UN MOTOR TRIFÁSICO COMO MONOFÁSICO.
Un motor trifásico puede funcionar como motor monofásico de corriente alterna mediante el empleo de un condensador convenientemente dispuesto. Las diferentes conexiones de las fases de un motor trifásico asíncrono normal, para hacerlo funcionar como monofásico mediante una capacidad permanente fueron ideadas por STEINMETZ, obteniéndose aproximadamente un 75 % de la potencia nominal del motor. El valor de la capacidad permanente C, que debe conectarse entre los bornes R-T del motor, queriendo obtener un par de arranque del orden de Pn/2, viene determinado por la fórmula: 2
220 50 C = 50 P U f
C = Capacidad del condensador en µF
P = Potencia del motor en CV U = Tensión a la que debe conectarse en Voltios f = Frecuencia de la red.
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