clase-05-ml-244-28-de-marzo-de-2014
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descriptivaTRANSCRIPT
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Gregorio Aguilar Robles
28 de marzo de 2014
Bobinado Estatrico de la Mquina de
Induccin o Asncrona Trifsica
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Definiciones
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Espira.- Es una vuelta de un conductor o de varios conductores:
Espira de un solo conductor
Espira de tres conductores
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobina.- Es un conjunto de varias espiras.
Bobina de dos
espiras de
un solo
conductor.
Bobina de dos espiras de
tres conductores
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobina.- Es un conjunto de varias espiras.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobina Bobinadora
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobina 1: Lados o haces activos; 2: Cabezas de bobina
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Paso Completo (YC).- Corresponde al paso de un polo y se define de la
siguiente manera:
Donde:
S1 = Nmero de ranuras del estator.
P = Nmero de polos del motor.
Paso de Bobina
P
SYC
1
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Paso ptimo (Y).- Corresponde a una fraccin del paso completo y se define
de la siguiente manera:
Donde el factor 5/6
corresponde a la fraccin
que permite reducir los
efectos del 5 y 7 armnico.
CYY6
5 Y
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado
Imbricado para
Motores de
Induccin Trifsicos
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Es el bobinado ms utilizado en los
estatores de las mquinas
asncronas o de induccin
trifsicas.
Bobinado de una capa.- Es el
bobinado imbricado en el cual el
nmero de bobinas es igual a la
mitad del nmero de ranuras del
estator. No se usa.
Bobinado de doble capa.- Es el
bobinado imbricado en el cual el
nmero de bobinas es igual al
nmero de ranuras del estator. Es
el que se usa en los motores de
induccin o asncronos trifsicos.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Caractersticas del Bobinado Imbricado de Doble Capa
Nmero de Bobinas = S1
Nmero total de grupos de bobinas = m x p
Nmero de bobinas / grupo-fase = q
pm
Sq
.
1
Donde, m = Nmero de fases del motor.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Problema de Aplicacin
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Se tiene un motor de induccin trifsico de dos polos, cuyo estator es de 24
ranuras. Para este estator realizar el diagrama panormico de su bobinado imbricado.
Solucin
De los datos del problema, se tiene que:
S1 = 24 ranuras
P = 2 polos
m = 3 fases
Asimismo, determinamos que:
Nmero total de grupos de bobinas = m x P = 3 x 2 = 6 grupos Nmero de bobinas / grupo-fase = q = 4
pm
Sq
.
123
24
xq bobinasq 4
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
pm
Sq
.
123
24
xq fasegrupobobinasq /4Si:
Entonces, el grupo de bobinas (q) tiene la siguiente forma:
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Para efectos de simplificar la representacin del grupo de bobinas, se tendr
que:
a b
"q" Bobinas
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Paso Completo = YC
p
SYC
12
24CY ranurasYC 12
Paso ptimo = Y
CYY6
5 12
6
5xY ranurasY 10
Si, Y = 10 ranuras Paso es: 1-11
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Antes de
bobinar se
colocan
protectores a
las ranuras
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Paso: 1-11
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Para otro
caso.
Paso: 1-19
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Paso de Grupo = d
p
S1d2
24d ranuras12d
Paso de Fase = e
)2/(1
Pmx
Se
)2/2(3
24
xe ranuras8e
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
El nmero total de grupos de bobina ser:
Fase R
Fase S
Fase T
"q" Bobinas "q" Bobinas
"q" Bobinas "q" Bobinas
"q" Bobinas "q" Bobinas
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Representacin del nmero de polos del motor, materia del problema:
Fase R
Fase S
Fase T
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Representacin del nmero de grupos y polos del motor, para la fase R:
Fase R
El nmero de grupos/fase es igual a 2, ya que P = 2 polos.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Numeracin de los terminales de los grupos de bobina de la fase R:
Fase R
1 4'
Nmero inicial
q = 4 (agregndole ') Posicin similar (4') + d
Nmero inicial + d
q = 4 bobinas q = 4 bobinas
13 16'
El nmero inicial siempre es 1
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Conexin de los terminales de los grupos de bobina de la fase R:
Fase R
1 4'
Entrada de la corriente Salida de la corriente
"q" Bobinas "q" Bobinas
16'13
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Fsicamente, la conexin de los grupos en la fase R, ser de la siguiente manera:
2 1'3 2'
4 3'
1 4'
13'
1615
14
16'
13
15'14'
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Estator de 24 ranuras
Estator de 24 Ranuras Disposicin Horizontal
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Estator de 24 Ranuras en Disposicin Horizontal Mostrado en Forma Simplificada
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Estator de 24 Ranuras en Disposicin Horizontal Mostrando la Numeracin de los Conductores en el Fondo de las Ranuras
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Estator de 24 Ranuras en Disposicin Horizontal Mostrando el
Inicio de la Numeracin de los Conductores en la Parte Superior de las Ranuras
1' 2' 3' 4' 5'
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Paso: 1 - 11
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Estator de 24 Ranuras En Disposicin Horizontal Mostrando la
Numeracin de los Conductores en el Fondo y en la Parte Superior de las Ranuras
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Paso: 1 - 11
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Salida
Entrada
Bobinado del Primer
Grupo de Bobinas de la
Fase R 1'
2 2'3 3'
4
1 4'
1 4'
"q" Bobinas
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado del Segundo
Grupo de Bobinas
de la Fase R
a b a b
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Entrada Salida
"q" Bobinas
16' 13
1316'
1615'14'
13'15
14
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado de los
Dos Grupos de
Bobinas
de la Fase R
Fase R
1 4'
Entrada de la corriente Salida de la corriente
"q" Bobinas "q" Bobinas
16'13 2 1'3 2'
4 3'
1 4'
13'
1615
14
16'
13
15'14'
a b a b
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Entrada Salida
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado de la Fase R, sin Considerar el Recorrido de los Conductores de la Parte Inferior del Bobinado
a b a b
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Entrada Salida
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
6I
5I
4I
3I
2I
I
0
-I
-2I
Bobinado de la Fase R, sin Considerar el Recorrido de los Conductores
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Numeracin de los terminales de los grupos de bobina de la fase S:
El nmero inicial de la fase R es 1
Fase S
9 12'
Inicio de "R" + e
(1 + 8 = 9)
Posicin Similar de "R" + e (agregndole ') Posicin similar (12') + d
(4' + 8 = 12') (12' + 12 = 24')
Inicio ( 9 ) + d
(9 + 12 = 21)
q = 4 bobinas q = 4 bobinas
21 24'
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Conexin de los terminales de los grupos de bobina de la fase S:
Fase S
9 12'
Entrada de la corriente Salida de la corriente
"q" Bobinas "q" Bobinas
21 24'
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Fsicamente, la conexin de los grupos en la fase S, ser de la siguiente manera:
9'
9
1011
12 11'10'
24 23'
24'12'
21
22 21'23 22'
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado del Primer
Grupo de Bobinas de la
Fase S
9 12'
"q" Bobinas9'
9
1011
12 11'10'
12'
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Salida
Entrada
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado del Segundo
Grupo de Bobinas de
la Fase S 24 23'
24'21
22 21'23 22'
"q" Bobinas
21 24'
d c b a
d c b a
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Entrada Salida
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado de los
Dos Grupos de
Bobinas
de la Fase S
d c b a
d c b a
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Entrada
Salida
Fase S
9 12'
Entrada de la corriente Salida de la corriente
"q" Bobinas "q" Bobinas
21 24'9'
9
1011
12 11'10'
24 23'
24'12'
21
22 21'23 22'
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Numeracin de los terminales de los grupos de bobina de la fase T:
Fase T
20'
Inicio de "S" + e
(9 + 8 = 17)
Posicin Similar de "S" + e (agregndole ') Posicin similar (12') + d
(12' + 8 = 20') (20' + 12 = 32' - 24 = 8')
Inicio ( 17 ) + d
(17 + 12 = 29 - 24 = 5)
17
q = 4 bobinas q = 4 bobinas
5 8'
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Conexin de los terminales de los grupos de bobina de la fase T:
Fase T
20'
Entrada de la corriente Salida de la corriente
8'17
"q" Bobinas "q" Bobinas
5
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Fsicamente, la conexin de los grupos en la fase T, ser de la siguiente manera:
17
17'1819
20 19'18'
8 7'
8'20'
5
6 5'7 6'
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado del Primer
Grupo de Bobinas
de la Fase T
20'17
q = 4 bobinas
17
17'1819
20 19'18'
20'
h g f e
h g f e
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Entrada
Salida
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado del
Segundo Grupo
de Bobinas de la
Fase T
q = 4 bobinas
5 8'
8 7'
8'5
6 5'7 6'
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Salida Entrada
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado de
los Dos Grupos
de Bobinas
de la Fase T
Fase S
9 12'
Entrada de la corriente Salida de la corriente
"q" Bobinas "q" Bobinas
21 24'9'
9
1011
12 11'10'
24 23'
24'12'
21
22 21'23 22'
h g f e
h g f e
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X
X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Salida
Entrada
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado de las Tres Fases
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Fase R
Fase S
Fase T
EntradaEntrada
Salida
Entrada
SalidaSalida
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado de las Tres Fases
15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'
X X X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Fase R
Fase S
Fase T
Salida Salida Salida
Entrada Entrada Entrada
-
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Conexin de los Grupos en las Tres Fases
Fase R
1 4'
Fase S
9 12'
Fase T
20' ET ST
Conexin en
Delta
ER SR
ES SS
Conexin en
Estrella
ER SR
ES SS
ET ST
ET ST8'
ER SR
ES SS
"q" Bobinas "q" Bobinas
17 5
"q" Bobinas "q" Bobinas
21 24'
"q" Bobinas "q" Bobinas
13 16'
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Muchas Gracias