ENSAYO N°1 ARROLLAMIENTO PARA MÁQUINAS MÁQUINA S ROTATIVAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA 1.-OBJETIVO Estud Estudio io prác prácti tico co de los los bobi bobina nado dos s poli polifá fási sico cos s usad usados os en moto motore res s asíncronos. Inuen Inuencia cia de la distri distribuc bución ión de bobina bobinas s y anális análisis is del conten contenido ido de armónicos que genera un motor.
2.-FUNDAMENTO TEORICO En las máquinas eléctricas rotativas se encuentran dos formas constructivas básicas: las cilíndricas y con polos salientes. Estas se pueden encontrar en el esta estato tor, r, en el roto rotorr o en ambo ambos, s, lo que que da luga lugarr a cuat cuatro ro posi posibi bili lida dade des s constructivas, que se muestran en la gura
!os usos más frecuentes de las distintas combinaciones son: a" Estator y rotor cilíndricos: es la combinación característica de los motores asincrónicos y de las máquinas sincrónicas de alta velocidad. b" Estator cilíndrico y rotor con polos saliente es característico de las máquinas sincrónicas de ba#a velocidad. c" Estat Estator or con con polo polos s sali salient entes es y roto rotorr cilí cilínd ndri rico co es cara caract cter erís ísti tico co de las las máquinas de corriente continua y de algunas máquinas sincrónicas de poca potencia. d" Estator y rotor con polos salientes se emplea en máquinas especiales, por e#emplo en los motores por pasos. Los devanad devanados os o bobina bobinados dos conduce conducen n la corrien corriente te eléctr eléctrica ica,, que con la fuente fuente del campo campo magnético, pueden inducir inducir voltaje de acuerdo a la Ley Ley de Faraday.
Un motor asíncrono tiene un devanado “primario” y otro “secundario” en analogía con definiciones ecas en el estudio del transformador. !or el devanado “primario” de la m"quina asíncrona circula la corriente de carga y la corriente magneti#ante. Los conductores de los devanados son casi siempre de cobre o aluminio. $n general son bobinados de alambre o barras pesadas, seg%n la cantidad de corriente que deben conducir. $stas bobinas se conectan en serie o en combinaciones serie¶lelo para formar un devanado. Los e'tremos de algunos devanados se sacan acia los terminales para permitir una f"cil cone'i(n con el sistema eléctrico. Los sistemas aislantes evitan los cortocircuitos entre las espiras de las bobinas de un devanado y aíslan el devanado del ierro del cual est" formado el n%cleo. La cantidad o magnitud de corriente que puede circular en un devanado de determinada secci(n, est" limitada por la capacidad del aislante para resistir altas temperaturas.
Tipos de Devanados)
•
*evanado +mbricado)
$s aquel en el que las bobinas de cada grupo polar de una fase se conectan directamente en serie entre sí, bien acia delante o acia atr"s, sobre ellas mismas. Los devanados imbricados se usan generalmente para m"quinas de corriente alterna, debido a que son m"s f"cilmente adaptables a estatores con varias ranuras. •
*evanado ndulado)
$s aquel en el que las bobinas est"n colocadas bajo !olos adyacentes correspondientemente y conectadas en serie, de tal manera que el circuito sigue de polo a polo una o m"s veces alrededor del n%cleo del estator, y no va acia adelante o acia atr"s como en el imbricado. $n un devanado ondulado, el circuito reingresa por el primer grupo de bobinas después de aber pasado al menos por otro grupo de bobinas del devanado. $l n%mero total de estos circuitos tiene que ser un m%ltiplo del devanado de fases. rdinariamente se considera el doble. Los devanados ondulados que se usan en m"quinas de gran tama-o se acen siempre con bobinas de cobre de dos capas. u aplicaci(n principal es en los grandes motores de inducci(n de rotor bobinado y de anillos ro#antes /motores asíncronos0, debido a la mayor resistencia mec"nica que tienen los cabe#ales de las bobinas.
Los devanados ondulados de estatores de motores asíncronos deben de estar eléctricamente equilibrados, es decir, cada fase deber" tener el mismo n%mero de bobinas o de espiras. $l n%mero de ranuras activas en cada fase y secci(n tiene que ser un m%ltiplo del producto entre el n%mero de polos y el n%mero de fases.
!or ejemplo, para el caso de una m"quina de cuatro polos y trif"sica, la secci(n de ranuras ser" de) 12, 23 45, 36, 57, 82, etc.
!as deniciones fundamentales se dan en base a la $ig.%&% 'distribución de bobinas en un estator e(tendido).
En
la $ig. )e tiene un devanado
monofásico, en donde: *+mero de polos: p -, *+mero de grupos de bobinas por fase: / f - p grupos, *+mero de bobinas por grupo: q*+mero de bobinas por fase: * f 0, *+mero de espiras por bobina: *b 1, *+mero de conductores por bobina: *2/ 3 conductores. *+mero total de conductores: *42 m(p(q(*2/ *+mero de ranuras del estator: 5%%6, 7ngulo de ranura: 8 '13695%" 13geom;tricos 7ngulo de ranura: 8< p9- 8 p9- '13695%" 13magnéticos =aso polar: > 5%9p ? ranuras o > 'p9-" 1369p %@6magnéticos =aso de grupo: y g> ? ranuras =aso de bobina: y 1 ranuras o y 1 ( p9- '13695%" %6@magnéticos
CLASIFICACION DE DEVANADOS Y DETERMINACION DE FACTORES DE DEVANADO 1. Devaa!" C"#e$%a!" &T'(" $%a*"%+a!"%).- ,e (e!e e$a% '#a!" e e/ %"$"% " e e/ e$a$"%
APLICACI0N Devaa!" !e #a+(" !e /a +,'a !e #"%%'e$e #"$'a3 !evaa!" !e #a+(" !e /a +,'a 4#%"a !e ("/" a/'e$e3 !evaa!" !e +"$"%e +""*'#" !e #"%%'e$e a/$e%a. Devaa!" D'$%''!".- T'(" '+%'#a!" 5 "!/a!"
CONE6I0N POR 7RUPOS &(82) APLICACION S" $'/'9a!" e e/ e$a$"% 5 e/ %"$"% !e /a +,'a !e #"%%'e$e a/$e%a &4#%"a 5 a4#%"a)3 e /a a%+a!%a !e /a +,'a !e #"%%'e$e #"$'a. L" (a%+e$%" #"$%#$'v" ,e #a%a#$e%'9a a /" !evaa!" '+%'#a!" !e +"$"% !e '!##': $%'*'#" "
;. Devaa!" C"#<$%'#".-
L" (a%+e$%" #"$%#$'v" ,e #a%a#$e%'9a a /" !evaa!" #"#<$%'#" !e +"$"% !e '!##': $%'*'#" "
3.-EQUIPOS A UTILIZAR
-
-
Aotor BestingCouse 'BE)2D": 7lternating 2urrent Aotor for Binding )tudyF $ig. %. % 7mperímetro de =inGa. % Aultimetro. % 7naliGador de armónicos multifunción, $luHe 1. % 4acómetro o estroboscopio. E(tensión trifásica. % Interruptor termo magnético 1J, 16 7. % 7uto transformador 1φ --69 6&--6 K o transformador 1 φ --69%%6 K. 2ables de cone(ión.
2. PROCEDIMIENTO 1e% Ca" F"%+a%3 a!" $"!a /a "'a !'("'/e3 a%%"//a+'e$" $%'*'#" '+<$%'#" !e 2 ("/" &e #"e=': ("% ("/"). C"e#$a% e e%'e $"!a /a "'a !e a +'+a *ae. A(/'#a% 22> V e #"e=': e$%e//a. 1. A%%a#a!" e/ +"$"% e *"%+a !'%e#$a3 +e!'% 5 a"$a% e #a!%" $a/a!" /a ve/"#'!a! !e va#4"3 /a #"%%'e$e !e va#4"3 /a #"%%'e$e !e a%%a,e3 e$'!" !e ?'%" !e/ +"$"% 5 e/ $'e+(" !e a%%a,e. 2. Aa/'9a% e/ #"$e'!" !e a%+:'#" !e $e': &V) 5 #"%%'e$e &I) @a$a e/ a%+:'#" 8 1;3 a4 #"+" /a !'$"%': a%+:'#a $"$a/ &TD) !e a+"3 !%a$e /a "(e%a#': !e/ +"$"% e va#4". 2!" Ca"
S"/" +"!'#a!" /a #"e='"e !e/ (%'+e% #a"3 !(/'#a% e/ +e%" !e ("/" !e /a +,'a &#"e=': ("% ("/" #"e#e$e). %. Lepetir los puntos % y - del primer caso.
;e% Ca" C"e#$a% e/ a%%"//a+'e$" !e 2 ("/" e #"e=': !"/e e$%e//a 5 a(/'#a% a $e': !e $a/ +ae%a ,e e +a$e?a B +a= #"$a$e3 %e(e#$" a /a #"e=': e e$%e//a '+(/e. %. Lepetir los puntos % y - del primer caso.
Pa%a e/ (%'+e% #a"
CALCULOS PREVIOS
datos: *+mero de Lanuras: s0@ *+mero de =olos: p*+mero de $ases: m1 =aso '%&@" M=aso de grupo ' δ": δ s9p 0@9- -0 M=aso por fase ' ε": ε s9'm x p9-" 0@9'1 x -9-" %3 M*+mero de bobinas por grupo 'q": q s9'm x p" 0@9'1 x -" @
2er 9aso) !ara una m"quina de corriente alterna con cuatro polos, con una modificaci(n /estrella simple0. 4er 9aso) !ara una m"quina de corriente alterna con dos polos, con cone'i(n doble estrella / :: 0.
K6'vacio" I6'vacio"
Iarr
iro
4arr
Aotor en vacio K
I
4NO
7rmonico 'v"
