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CEFIRE ELDA BOBINADO DE MOTORES ELÉCTRICOS DE CORRIENTE ALTERNA APUNTES Y EJERCICIOS PRÁCTICOS (2ª PARTE) Juan José Hoyos García 20/04/2008

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Motores Eléctricos

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Page 1: Adjuntos fichero 408733

CCEEFFIIRREE EELLDDAA

BBOOBBIINNAADDOO DDEE MMOOTTOORREESS EELLÉÉCCTTRRIICCOOSS DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE AALLTTEERRNNAA

AAPPUUNNTTEESS YY EEJJEERRCCIICCIIOOSS PPRRÁÁCCTTIICCOOSS

((22ªª PPAARRTTEE))

Juan José Hoyos García 20/04/2008

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BOBINADO DE MOTORES

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN 2 OBJETIVOS 3 CONCEPTOS GENERALES (REPASO)

3.1 Generación de fem 3.2 Bobinas 3.3 Conceptos de paso polar y paso de ranura 3.4 Bobinados de una y de dos capas por ranura 3.5 Bobinados abiertos 3.6 Velocidad eléctrica. Frecuencia de una fem alterna

4 BOBINADOS DE CORRIENTE ALTERNA (REPASO)

4.1 Condiciones de los bobinados de corriente alterna 4.2 Conexión de los conductores activos de una bobina.

Tipos de bobinados 4.3 Bobinados por polos y por polos consecuentes 4.4 Conexión de los grupos de una fase 4.5 Número de ranuras por polo y fase 4.6 Número de bobinas por grupo 4.7 Extremos de las fases y distancias entre los principios de fases 4.8 Determinación de los principios en un devanado trifásico 4.9 Verificación de las conexiones de las fases

5 BOBINADOS DE DOS VELOCIDADES

5.1 Bobinados concéntricos 5.2 Bobinados imbricados

6 BOBINADOS BIFÁSICOS 7 BOBINADO DE MOTORES MONOFÁSICOS

7.1 Bobinados separados 7.2 Bobinados superpuestos

8 DOCUMENTOS DE APOYO Y BIBLIOGRAFÍA ANEXO I RELACIÓN DE ABREVIATURAS EMPLEADAS ANEXO II TABLAS DE FÓRMULAS

1

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CEFIRE DE ELDA

1 INTRODUCCIÓN

La publicación de estos apuntes sobre bobinados de motores eléctricos, 2ª parte,

pretender ser una ampliación a los apuntes ya publicados el curso anterior también a través del Cefire de Elda. Por lo tanto, continuan siendo una herramienta de aprendizaje tanto para los alumnos como para los profesores de Ciclos Formativos de la rama de Electricidad. Con la mínima teoría y a partir de esquemas, dibujos y ejercicios se pretende que el aprendizaje sea un proceso evolutivo y continuo. Espero y deseo que los compañeros profesores de ciclos puedan aprovecharlos en sus clases lectivas, profundizando en ellos lo que les interese en cada curso.

Los contenidos de estos apuntes son de provecho para el CFG Medio de Equipos e

Instalaciones Electrotécnicas, en concreto para el módulo de Mantenimiento de Máquinas Eléctricos impartido en segundo curso.

Para el desarrollo curricular de los ejercicios propuestos se han tomado como

referencias las capacidades terminales, criterios de evaluación y contenidos del currículo que aparecen en los siguientes Reales Decretos:

- RD 629/1995, título y enseñanzas mínimas. - RD 196/1996, currículo.

En este módulo de carácter práctico se incluye el cálculo y diseño de bobinados no solo

de motores eléctricos de todo tipo sino también de transformadores. Además de ensayos y formas de controlarlos.

Es un módulo que se desarrolla normalmente en los talleres de electricidad. No

obstante, también es aconsejable el uso de ordenadores para buscar información en catálogos CD-ROM, Internet o utilizar programas de diseño o de cálculo.

2 OBJETIVOS Los ejemplos resueltos y ejercicios propuestos en esta publicación tienen la siguiente

capacidad terminal: 1. Diseñar y calcular máquinas eléctricas rotativas de corriente alterna. Comprender su

funcionamiento para poder realizar ensayos normalizados y su mantenimiento. Además de localizar y corregir las averías. Asegurar el rendimiento y seguridad en su régimen nominal de funcionamiento.

2

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BOBINADO DE MOTORES

3 CONCEPTOS GENERALES (REPASO) 3.1 GENERACIÓN DE FEM

a) En un conductor. Es necesario que dicho conductor se encuentre en el interior de un

campo magnético y que exista un movimiento relativo entre ambos (puede ser el conductor el que se mueva mientras que el campo permanece fijo, o viceversa)

El valor de esta FEM inducida en el conductor es:

e = B.l.v

y su polaridad se determina mediante la aplicación de la regla de la mano derecha. b) En una espira. La espira está constituida por dos conductores, en los que se inducen

fems que han de sumarse, para lo cual es necesario que dichos conductores, que reciben el nombre de activos, se encuentren bajo polos de nombre contrario.

La parte de conductor que los une, recibe el nombre de cabeza de espira

3.2 BOBINAS Son los conjuntos compactos de espiras que unidos entre si constituyen el bobinado

inducido de una máquina. El valor de la FEM que se induce en una bobina tiene la siguiente expresión:

eB = 2.N.B.l.v

3.3 CONCEPTOS DE PASO POLAR Y PASO DE RANURA a) Paso polar. Es la distancia que existe entre los ejes de dos polos consecutivos

expresada en número de ranuras. Su valor corresponde a la siguiente expresión:

YKpp = 2

b) Ancho de bobina o paso de ranura. Para que en una bobina se sumen las fems

inducidas en la totalidad de los conductores, es preciso que en todo instante los dos lados activos de cada espira de esa bobina se encuentren situados simultáneamente bajo polos de nombre contrario. Para ello es necesario que el ancho de bobina, es decir el número de ranuras que hay que saltar para ir de un lado activo de la bobina al otro, sea aproximadamente igual al paso polar. Por lo tanto tendremos:

Y YK p≈

3

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CEFIRE DE ELDA

Paso diametral, acortado y alargado. El paso de ranura se llama diametral cuando

coincide con el paso polar es decir:

Yk = Yp Se llama paso acortado cuando Yk<Yp, bien porque Yp no es entero o por razones

constructivas o de funcionamiento. Paso alargado es cuando Yk>Yp

3.4 BOBINADOS DE UNA Y DE DOS CAPAS POR RANURA Los bobinados de le máquinas eléctricas, van alojados en huecos practicados sobre la

periferia interior del estator, si es este el que soporta dicho bobinado o bien sobre la periferia exterior del rotor en el caso de tener que alojarlo en esta parte de la máquina. En cualquier caso estos huecos reciben el nombre de ranuras y se distribuyen uniformemente a lo largo de la periferia del rotor o del estator.

Según el número de lados activos de bobinas distintas que encontremos alojados en

cada ranura, podemos clasificar los bobinados en: - Bobinados de una capa: Son aquellos en los que solo existe un haz activo por ranura.

En este tipo de bobinados cada bobina ocupará dos ranuras.

B = K/2 - Bobinados de dos capas: En este tipo, de bobinados tendremos dos haces activos por

ranura. La capa que está al fondo de la ranura se llama inferior o interior y la que se encuentra junto al entrehierro se llama superior o exterior.

Cada bobina tiene un lado en la capa inferior y otro en la superior. En este caso el nº de

bobinas será

B = K

3.5 BOBINADOS ABIERTOS Las máquinas de corriente alterna tienen bobinados abiertos, pues cada una de sus

fases presenta dos extremos libres, principio y final, que se llevan a la placa de bornas o al colector de anillos.

4

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BOBINADO DE MOTORES

3.6 VELOCIDAD ELÉCTRICA. FRECUENCIA DE UNA FEM ALTERNA

Para generar una fem alterna debemos hacer girar un conductor en el seno de un

campo magnético uniforme y fijo. De esta forma obtendremos una señal completa cada vez que demos una vuelta, por lo tanto la frecuencia de la señal, será el número de vueltas que demos por segundo.

Es decir: f = n/60 n en rpm Si colocamos dos pares de polos en lugar del único que tenemos hasta ahora la

frecuencia de la señal será el doble (manteniendo la misma velocidad) pues en cada vuelta avanzaremos dos ciclos eléctricos completos.

De forma general tendremos:

f = p. n/60

5

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CEFIRE DE ELDA

4 BOBINADOS DE CORRIENTE ALTERNA (REPASO)

4.1 CONDICIONES DE LOS BOBINADOS DE CORRIENTE ALTERNA

- Todas las fases deberán tener el mismo número de espiras por fase. - En los bobinados con circuitos paralelos todas las ramas deben tener igual

resistencia y producir fems iguales. - Las fases deben estar desfasadas el ángulo característico del sistema al que

correspondan.

4.2 CONEXIÓN DE LOS CONDUCTORES ACTIVOS DE UNA BOBINA. TIPOS DE BOBINADOS

Sean los conductores activos A B C D E F que se

encuentran bajo dos polos de nombre contrario y son consecutivos, nos encontramos que los podemos conectar de dos formas distintas manteniendo igual fem resultante entre principio y final de cada grupo.

Como vemos podemos conseguir el mismo

resultado con dos formas constructivas diferentes. Ésto permite dividir los bobinados en dos grandes grupos:

Bobinados Concéntricos:

Son aquellos bobinados en los lados activos de una misma fase situados frente a polos consecutivos, son unidos por cabezas concéntricas formando así verdaderos grupos de bobinas

Bobinados Excéntricos:

Son aquellos en los cuales los lados activos de una misma fase situados frente a polos consecutivos irán unidos mediante un solo tipo de cabezas de forma que el bobinado está constituido por un determinado número de bobinas iguales.

4.3 BOBINADOS POR POLOS Y POR POLOS CONSECUENTES El conjunto de bobinas que unen los lados activos de una misma fase, situados enfrente

a polos consecutivos recibe el nombre de grupo. Según el número de grupos que conforman cada fase de los bobinados de ca se

clasifican en:

6

Page 9: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

Bobinados por polos:

Son aquellos bobinados en los que en cada fase hay tantos grupos como número de polos, por lo tanto:

Gf = 2p G = 2pq

Las fem generadas son alternativamente de sentido contrario, de manera que si en un

grupo el sentido es horario, en el siguiente será antihorario.

Bobinados por polos consecuentes:

Un bobinado se dice ejecutado por polos consecuentes cuando el número de grupos que lo componen es igual al número de pares de polos.

Por tanto tendremos: Gf = pG = pq La característica constructiva de estos bobinados es que todos los lados activos de una

misma fase colocados bajo un mismo polo, son unidos a los lados activos de esa misma fase situados frente a un sólo polo vecino al primero, sea el anterior o el posterior.

Ésto da lugar a que todos los lados activos de los grupos de una misma fase, generen

fems, con el mismo sentido instantáneo, bien sea horario o antihorario.

4.4 CONEXIÓN DE LOS GRUPOS DE UNA FASE De acuerdo con lo anteriormente expuesto, existen dos reglas para la correcta conexión

de los grupos de una fase.

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CEFIRE DE ELDA

En los bobinados por polos se unirá el final del primer grupo con el final del segundo grupo, el principio de este con el principio del tercero, el final del tercero con el final del cuarto, etc. Se une final con final y principio con principio.

En los bobinados por polos consecuentes se unirá el final del primer grupo con el

principio del segundo; el final de este con el principio del tercero, el final del tercero con el principio del cuarto, etc. Es decir, se une final con principio.

4.5 NÚMERO DE RANURAS POR POLO Y FASE El número de ranuras que bajo cada polo corresponde a cada fase la obtenemos

dividiendo el número total de ranuras entre el número de polos. Es decir:

Kpq = K/2pq Para que este número sea entero, para cada valor de “p” y “q” el número de ranuras

totales “K” habrá de tener un valor determinado por la expresión anterior.

4.6 NÚMERO DE BOBINAS POR GRUPO El número de bobinas totales, según hemos visto viene determinado por el número de

capas del bobinado. - Si el bobinado es de una capa tendremos que B = K/2 - Si el bobinado es de dos capas tendremos que B = K Conocidos el número total de bobinas "B" y el número total de grupos “G” (PP = 2pq y

PPC = pq), el número de bobinas por grupo vendrá determinado por:

U = B/G

4.7 EXTREMOS DE LAS FASES Y DISTANCIAS ENTRE LOS PRINCIPIOS DE FASES

En los bobinados de ca, cada fase presenta dos extremos libres, principios y final. Para

denominarlos se utiliza la siguiente nomenclatura:

1ª fase U X 2ª fase V Y 3ª fase W Z

8

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BOBINADO DE MOTORES

Para que las fases que forman el bobinado generen fem defasadas en el ángulo característico del sistema, es necesario que los principios de las fases estén alojados en ranuras separadas un ángulo que corresponda al sistema.

A una vuelta del inducido corresponden tantos ciclos eléctricos como pares de polos

tiene la máquina y como cada ciclo representa 360º eléctricos, resulta que:

1 vuelta del inducido = p. 360º eléctricos A una vuelta del inducido le corresponden las "K" ranuras de la armadura, luego 360º

eléctricos abarcarán un número da ranuras igual a:

360º = K/p Si el sistema es trifásico, los principios de las fases deben estar situados sobre ranuras

defasadas 120º eléctricos, luego la distancia entre los mismos expresada en ranuras será de:

Y120 = K/3p

Si el sistema fuese bifásico tendríamos:

Y90 = K/4p

4.8 DETERMINACIÓN DE LOS PRINCIPIOS EN UN DEVANADO TRIFÁSICO En un devanado trifásico, pueden ser tomados como principio de una fase determinada

todas las ranuras separadas un ángulo correspondiente a un ciclo completo. En una máquina multipolar, existen varias ranuras en tales condiciones. Para determinarlas, se prepara un cuadro con tres columnas una para cada fase, y con tantas líneas como pares de polos tenga la máquina. Conociendo el paso de principios de fase (Y120), comenzaremos colocando un 1 en el cuadro superior izquierdo, para posteriormente en sentido de le escritura, ir situando los números que se obtienen al ir añadiendo sucesivamente el paso de principios.

Así obtendremos en cada columna los números de las ranuras que pueden ser los

principios de fase, eligiendo de entre ellos los más interesantes, con la precaución de que cada uno de ellos pertenezca a una columna distinta.

Si el bobinado es estatórico, conviene elegir la construcción que exija cables de salida a

la placa de bornas lo mas cortos posibles. Si el bobinado es rotórico conviene elegir la construcción de principios equidistantes geométricamente con el fin de equilibrarlo dinámicamente.

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CEFIRE DE ELDA

→K/3P ↓ K/P

U V W 1

4.9 VERIFICACIÓN DE LAS CONEXIONES DE LAS FASES Sobre el esquema podemos comprobar si la conexión entre las bobinas de las distintas

fases es o no correcta sin mas que verificar que se forma el número de polos correctos de la máquina al hacer circular imaginariamente las corrientes por los devanados, teniendo en cuenta el sentido de recorrido de acuerdo con la polaridad de cada fase en el instante elegido.

Para la comprobación de los bobinados trifásicos, tendremos en cuenta que una fase

tiene siempre polaridad contraria a otras dos, por lo que al hacer circular las corrientes por las tres fases del bobinado deberemos dar sentidos positivos en dos de ellas y negativo en la otra.

10

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BOBINADO DE MOTORES

5 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 rpm y para la segunda 1500 rpm.

Para hacer el cálculo de este tipo de bobinados se han de seguir las siguientes normas:

5.1 BOBINADOS CONCÉNTRICOS Llamando (P) a la polaridad mayor y (p) a la polaridad menor se tendrá: Número de grupos

G = 2pq Número de ranuras por polo y fase

K = K2Pq

pq

Número de bobinas por grupo

U = K2Pq- Por polos consecuentes

U = K4Pq

- Por polos Amplitud de grupo

- Por polos consecuentes: m = (q-1)xU - Por polos: m = (q-1)xU

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Page 14: Adjuntos fichero 408733

CEFIRE DE ELDA

Paso de principios

Y = K3p

120

Por lo que resumiendo queda:

Nº de ranuras por polo y faseNº de bobinas por grupo⎧⎨⎩

Con la polaridad mayor se calculará Nº de grupos del bobinado

Paso de principios⎧⎨⎩

Con la polaridad menor se calculará

5.2 BOBINADOS IMBRICADOS Número de grupos del bobinado

G = 2pq Número de ranuras por polo y fase

K = K2Pq

pq

Número de bobinas por grupo

U = B2pq

Paso de ranuras

Y = K2P

k

Paso de principios

Y = K3p

120

Por lo que resumiendo queda:

Con la polaridad mayor se calculará

Nº de ranuras por polo y fasePaso de ranura⎧⎨⎩

Con la polaridad menor se calculará

Nº de grupos del bobinadoNº de bobinas por grupoPaso de principios

⎨⎪

⎩⎪

12

Page 15: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

Ejemplo 1: Calcular un bobinado concéntrico por polos consecuentes para dos velocidades cuyos datos son: Nº de ranuras K = 24 Nº de polos 2p = 2 y 2P = 4 Nº de fases q = 3 Nº de bobinas B = K (dos capas)

Número de grupos

G = 2pq = 2 3 6× = Número de ranuras por polo y fase

K = K2Pq

pq =×

= =24

4 32412

2

Número de bobinas por grupo

U = K2Pq

= =24

4 32412

2

Amplitud de grupo

( ) ( )m = q- 1 × = − × = × =U 3 1 2 2 2 4 Paso de principios

Y = K3p

120 =×

= =24

3 1243

8

Tabla de principios

U V W 1 9 17

13

Page 16: Adjuntos fichero 408733

CEFIRE DE ELDA

Dibujo del bobinado

14

Page 17: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

Ejemplo 2: Calcular un bobinado imbricado por polos para dos velocidades cuyos datos son: Nº de ranuras K = 24 Nº de polos 2p = 2 y 2P = 4 Nº de fases q = 3 Nº de bobinas B = K

Número de grupos

G = 2pq = 2 3 6× = Número de ranuras por polo y fase

K = K2Pq

pq =×

= =24

4 32412

2

Número de bobinas por grupo

U = B2pq

= =24

2 3246

4

Paso de ranuras

Y = K2P

K = =244

6 paso de bobina de 1 a 7

Paso de principios

Y = K3p

120 =×

= =24

3 1243

8

Tabla de principios

U V W 1 9 17

15

Page 18: Adjuntos fichero 408733

CEFIRE DE ELDA

Dibujo del bobinado

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

16

Page 19: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

6 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 33612

3

Paso de ciclo

Y = Kp

360 = =363

12

Tabla de principios U V 1 4

13 16

25 28

17

Page 20: Adjuntos fichero 408733

CEFIRE DE ELDA

Ejemplo 3: Calcular un bobinado concéntrico por polos.

Nº de ranuras K = 16 Nº de polos 2p = 2 Nº de fases q = 2

Número de grupos del bobinado G = 2pq = 2 2 4× =

Número de ranuras por polo y fase K = K

2pqpq =

×= =

162 2

164

4

Número de bobinas por grupo U = K

4pq=

×= =

164 2

168

2

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

Paso de principios Y = K

4p90 =

×= =

164 1

164

4

Paso de ciclo Y = K

p360 = =

161

16

U V Tabla de principios 1 5

Dibujo del bobinado

U V X Y

18

Page 21: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

Ejemplo 4: Calcular un bobinado concéntrico por polos. Nº de ranuras K = 32 Nº de polos 2p = 4 Nº de fases q = 2

Número de grupos del bobinado

G = 2pq = 4 2 8× = Número de ranuras por polo y fase

K = K2pq

pq =×

= =32

4 2328

4

Número de bobinas por grupo

U = K4pq

=× ×

= =32

4 2 23216

2

Amplitud del grupo

( ) ( )m = q- 1 2U =× − × × =2 1 2 2 4 Paso de principios

Y = K4p

90 =×

= =32

4 2328

4

Paso de ciclo

Y = Kp

360 = =322

16

Tabla de principios

U V 1 5 17 21 Se toman como principios: U-1, V-5

19

Page 22: Adjuntos fichero 408733

CEFIRE DE ELDA

Dibujo del bobinado

Y X V U

20

Page 23: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

7 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.

7.1 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 = K12p

a

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.

Paso de principios Y = K4p

90

Paso de ciclo Y = Kp

360

7.2 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 2px2U, de forma que las ranuras libres serán K-(2px2U), con lo que el valor de la amplitud de grupo principal será:

21

Page 24: Adjuntos fichero 408733

CEFIRE DE ELDA

( )m =

K- 2p 2U2p×

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 2U2p

aa×

Finalmente se determinará la tabla de principios

Paso de principios Y = K4p

90 Paso de ciclo Y = Kp

360

Ejemplo 5: Calcular un bobinado concéntrico por polos. Nº de ranuras K = 24 Nº de polos 2p = 4 Nº de fases q = 1 (monofásico)

Número de bobinas por grupo y amplitud del bobinado principal

U = m = K6p

= =24

6 22412

2

Número de bobinas por grupo del auxiliar

U = K12p

a =×

= =24

12 22424

1

Amplitud del grupo auxiliar

m = K3p

a =×

= =24

3 2246

4

Paso de principios

Y = K4p

90 =×

= =24

4 2248

3

Paso de ciclo

Y = Kp

360 = =242

12

Tabla de principios

U Ua 1 4

13 16

22

Page 25: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

Dibujo del bobinado

Xa X Ua U

23

Page 26: Adjuntos fichero 408733

CEFIRE DE ELDA

Ejemplo 6: Calcular un bobinado concéntrico por polos. Nº de ranuras K = 36 Nº de polos 2p = 6 Nº de fases q = 1 (monofásico)

Número de bobinas por grupo y amplitud del bobinado principal

U = m = K6p

= =36

6 33618

2

Número de bobinas por grupo del auxiliar

U = K12p

a =×

= =36

12 33636

1

Amplitud del grupo auxiliar

m = K3p

a =×

= =36

3 3369

4

Paso de principios

Y = K4p

90 =×

= =36

4 33612

3

Paso de ciclo

Y = Kp

360 = =363

12

Tabla de principios

U Ua 1 4

13 16 25 29

24

Page 27: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

Dibujo del bobinado

Xa X Ua U

25

Page 28: Adjuntos fichero 408733

CEFIRE DE ELDA

Ejemplo 7: Calcular un bobinado concéntrico por polos. Nº de ranuras K = 18 Nº de polos 2p = 2 Nº de fases q = 1 (monofásico)

Número de bobinas por grupo y amplitud del bobinado principal

U = m = K6p

= =18

6 1186

3

Número de bobinas por grupo del auxiliar

U = K12p

a =×

= =18

12 11812

1 5,

⎩⎨⎧

bobina 1 de grupo 1 bobinas, dos de grupo 1 .Alternadosgrupopor media+bobina 1 de osSuperpuest

Posibilidad de ejecución Amplitud del grupo auxiliar

m = K3p

a =×

= =18

3 1183

6

Paso de principios

Y = K4p

90 =×

= =18

4 1184

4 5,

Acortado en 0,5 (4)

Paso de ciclo

Y = Kp

360 = =181

18

Tabla de principios

U Ua 1 5

26

Page 29: Adjuntos fichero 408733

BOBINADO DE MOTORES

Dibujo del bobinado

a) Superpuesto U Ua X Xa

Dibujo del bobinado b) Alternativo

U Ua X Xa

27

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CEFIRE DE ELDA

8 DOCUMENTOS DE APOYO Y BIBLIOGRAFÍA

Libros: - JIMÉMNEZ ORTEGA, Juan (2004) Mantenimiento de Máquinas Eléctricas. Madrid:

McGraw Hill. - PUCHOL VIVAS, José M. Motores de corriente alterna. Rebobinado. Reparación de

averías. Modificaciones. Glosa. - MARTÍNEZ, Fernando. Reparación y bobinado de motores eléctricos. Paraninfo. - ORTEGA PLANA, Juan María, RAMÍREZ VÁZQUEZ, José (1987) Máquinas de

corriente alterna. Enciclopedia CEAC de electricidad. Barcelona: Ceac. - RAMÍREZ VÁZQUEZ, José (1986) Talleres electromecánicos bobinados. Enciclo-

pedia CEAC de electricidad. Barcelona: Ceac.

atálogos de fabricantes.

Web de fabricantes: -

C

PáginasABB URL: http://www.abb.es (20/04/2007)

- AEG URL: http://www.aeg.com (20/04/2007)

- Siemens URL: http://www.ad-simens.com (20/04/2007)

- Schneider electric URL: http://www.schneiderelectric.es/index.htm (20/04/2007)

- Telemecanique URL: http://www.schneiderelectric.es/telemecanique/indexTelemecanique.htm (20/04/2007)

- Omron URL: http://www.omron.com (20/04/2007)

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BOBINADO DE MOTORES

ANEXO I RELACIÓN DE ABREVIATURAS EMPLEADAS Yp Paso polar. Yk Paso de ranura o ancho de bobina. Y Paso resultante (bobinados ondulados) Yc Paso de conexión (bobinados ondulados) Y90 Paso de principios de fase (bobinados bifásicos) Y120 Paso de principios de fase (bobinados trifásicos) Mc Paso de cuadro (bobinados fraccionarios) m Amplitud (bobinados concéntricos) PP Bobinado por polos. PPC Bobinado por polos consecuentes. 2p Número de polos. P Pares de polos. Q Número de fases. K Número de ranuras. B Número de bobinas. Gf Número de grupos por fase. G Número de grupos totales. U Número de bobinas por grupo. F Frecuencia. Kpq Número de ranuras por polo y fase.

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ANEXO II TABLAS DE FÓRMULAS

BOBINADOS DE DOS VELOCIDADES Bobinados concéntricos

G = 2pq K = K2Pq

pq U = K

2Pq Por polos consec.

U = K4Pq

Por polos

( )m = q-1 × U Por polos consec.

( )m = q-1 × U Por polos Y = K

3p120

Con la polaridad mayor se calculará Nº de ranuras por polo y faseNº de bobinas por grupo⎧⎨⎩

Con la polaridad menor se calculará Nº de grupos del bobinadoPaso de principios⎧⎨⎩

Bobinados imbricados

G = 2pq Kpq = K2pq

U = B2pq

Y = K2p

k Y K3p120 =

Con la polaridad mayor se calculará Nº de ranuras por polo y fasePaso de ranura⎧⎨⎩

Con la polaridad menor se calculará Nº de grupos del bobinadoNº de bobinas por grupoPaso de principios

⎨⎪

⎩⎪

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BOBINADO DE MOTORES

BOBINADOS DE MOTORES BIFÁSICOS

Y = K4p

90 Y = Kp

360

BOBINADOS DE MOTORES MONOFÁSICOS Bobinados separados

U = m = K6p

U = K12p

a m = K3p

a Y = K4p

90 Y = Kp

360

Bobinados superpuestos

( )m =K- 2p 2U

2p×

( )m =K- 2p 2U

2pa

a× Y = K4p

90 Y = Kp

360

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