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Fuerza Electromotriz En Devanados de CA
Fraile Mora apartado 2.9 pagina 126
Kostenko Capitulo 2 pagina 48
Máquinas Rotatirvas II 2013A - Ing. Harold Díaz
Universidad del Valle
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CARACTERÍSTICAS La f.e.m. de CA se caracteriza por 3 parámetros: Magnitud, Frecuencia y forma de la curva.
𝑛 =60∗𝑓
𝑝 RPM 𝑛 =
𝑓
𝑝 RPS
n: Velocidad en RPM (revoluciones por minuto) ó RPS (revoluciones por segundo)
f: frecuencia
p: Pares de polos
Los más difícil de obtener es la forma de la f.e.m.
Si el conductor esta en el estator estático y el rotor existe un campo creado por una corriente DC, que se mueve a una velocidad n, entonces la f.e.m. inducida en el conductor esta dada por la siguiente ecuación y la forma de la densidad de flujo será igual a la forma de la f.e.m.
𝑓. 𝑒.𝑚.= 𝐵 ∙ 𝑙 ∙ 𝑣
Donde :
𝐵: es la densidad de flujo en cada instante
𝑙: longitud del conductor
𝑣: la velocidad tangencial relativa entre
el conductor y el campo.
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CARACTERÍSTICAS Por lo tanto es mejor tener el menor contenido armónico en la f.e.m. inducida.
Por esto las máquinas de polo saliente se hacen de entrehierro variable (sinusoidal)
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Polo saliente 𝛿´=1,5….2*𝛿 Polo liso Parte devanado/paso polar=0,75
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CARACTERÍSTICAS Por esto las máquinas de polo liso con una relación entre el paso polar y la parte ranurada de 0,75.
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CARACTERÍSTICAS
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CARACTERÍSTICAS
Si la curva de “B” no es sinusoidal pero es simétrica con respecto al eje central, entonces se tendrán armónicos de orden 𝑣 = 1, 3, 5, … . . 𝑣 = 2 ∙ 𝑘 ± 1 . donde 𝑘 = 1, 2, 3…… ., los cuales serán creados por armónicos de densidad de flujo 𝐵𝑚1, 𝐵𝑚3, 𝐵𝑚3….. 𝐵𝑚𝑣, cada uno con un paso
polar 𝜏, 𝜏 3 , 𝜏 5 , ….. 𝜏 𝑣
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CARACTERÍSTICAS
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𝐵𝑚𝑒𝑑 =𝐵𝑟𝑚𝑠
𝑘𝑒=2 2
𝜋𝐵𝑟𝑚𝑠 =
2
𝜋𝐵𝑚
𝐵𝑚: valor pico de la onda
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CARACTERÍSTICAS
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CARACTERÍSTICAS
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f.e.m. de una Bobina Concentrada de paso entero
Una espira esta compuesta de dos conductores unidos a una distancia de 180°, cada uno con una f.e.m. 𝐸𝑐𝑜𝑑.1 y 𝐸𝑐𝑜𝑑.2.
Por lo tanto la f.e.m. de la espira será: 𝐸𝑒𝑠𝑝 = 2 ∙ 𝐸𝑐𝑜𝑑
Si la máquina posee 𝑝 pares de polos y 𝑤𝑏𝑜𝑏 espiras por bobina, entonces:
𝐸 = 2 ∙ 𝐸𝑐𝑜𝑑 ∙ 𝑤𝑏𝑜𝑏 ∙ 𝑝
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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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Para un devanado de paso concentrado existen “ 𝑞 = 1 ” (numero de ranuras por polo y fase), pero para un devanado distribuido 𝑞 > 1. Estas bobinas están conectadas en serie y dispuestas en q ranuras contiguas. Ver figura, en esta existen 𝑄 = 6 ranuras por polo, y 𝑞 = 4 bobinas en serie por polo y fase. En este caso cada bobina posee un ancho o paso de ranura 𝑦 = 𝜏
𝜏: paso polar=𝑍
2 ∙ 𝑝
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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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Armónicos de f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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Armónicos de f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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Armónicos de f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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𝛼 = 𝑞 ∙ 𝛾
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Debido esto un devanado distribuido posee una magnitud menor que un devanado concentrado, pero la forma de la f.e.m. posee menos armónicos y por ende se parece más a una sinusoide.
Armónicos de f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero
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f.e.m. de una Espira de paso Reducido
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f.e.m. de una Espira de paso Reducido
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f.e.m. de una Espira de paso Reducido
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Z 36
p 2
q 3
qequi 3
a 3
b 1
c 0
Tp 9,00
Yaprox 7,50
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Expresión General de la f.e.m. de un Devanado de CA
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