Arrollamiento de Maquinas Eléctricas

8/16/2019 Arrollamiento de Maquinas Eléctricas

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ENSAYO N°1

ARROLLAMIENTO PARA MÁQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTEALTERNA

1.-OBJETIVO

Estudio práctico de los bobinados polifásicos usados en motoresasíncronos.

In uencia de la distribución de bobinas y análisis del contenido dearmónicos que genera un motor.

2.-FUNDAMENTO TEORICO

En las máquinas eléctricas rotativas se encuentran dos formas constructivasbásicas: las cilíndricas y con polos salientes. Estas se pueden encontrar en elestator, en el rotor o en ambos, lo que da lugar a cuatro posibilidadesconstructivas, 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 motoresasincrónicos y de las máquinas sincrónicas de alta velocidad.b" Estator cilíndrico y rotor con polos saliente es característico de las máquinassincrónicas de ba#a velocidad.c" Estator con polos salientes y rotor cilíndrico es característico de lasmáquinas de corriente continua y de algunas máquinas sincrónicas de pocapotencia.d" Estator y rotor con polos salientes se emplea en máquinas especiales, pore#emplo en los motores por pasos.

Los devanados o bobinados conducen la corriente eléctrica, que con la fuente del campomagnético, pueden inducir voltaje de acuerdo a la Ley de Faraday.


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Un motor asíncrono tiene un devanado “primario” y otro“secundario” en analogía con definiciones ec as en el estudio del transformador. !or eldevanado “primario” de la m"quina asíncrona circula la corriente de carga y la corrientemagneti#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&paralelo para formar undevanado.

Los e'tremos de algunos devanados se sacan acia los terminales para permitir una f"cilcone'i(n con el sistema eléctrico.

Los sistemas aislantes evitan los cortocircuitos entre las espiras de las bobinas de undevanado 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 determinadasecci(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 enserie entre sí, bien acia delante o acia atr"s, sobre ellas mismas. Los devanadosimbricados se usan generalmente para m"quinas de corriente alterna, debido a que son m"sf"cilmente adaptables a estatores con varias ranuras.

• *evanado ndulado)

$s aquel en el que las bobinas est"n colocadas bajo !olos adyacentes correspondientemente yconectadas 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 devanadoondulado, 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 unm%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(nde rotor bobinado y de anillos ro#antes /motores asíncronos0, debido a la mayor resistenciamec"nica que tienen los cabe#ales de las bobinas.


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Los devanados ondulados de estatores de motores asíncronos deben de estar eléctricamenteequilibrados, es decir, cada fase deber" tener el mismo n%mero de bobinas o de espiras. $ln%mero de ranuras activas en cada fase y secci(n tiene que ser un m%ltiplo del producto entre eln%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 ranurasser" de) 12, 23 45, 36, 57, 82, etc.

!as de niciones fundamentales se dan en base a la $ig.%&% 'distribuciónde bobinas en un estator e(tendido ).

En la $ig. )etiene undevanado

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%" 13 geom;tricos7ngulo de ranura: 8< p9- 8 p9- '13695%" 13 magnéticos=aso polar: > 5%9p ? ranuras o > 'p9-" 1369p %@6 magnéticos=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 DEDEVANADO1. Deva a!" C" #e $%a!" &T'(" $%a *"%+a!"%).- , e ( e!e e $a%

'#a!" e e/ %"$"% " e e/ e $a$"%


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APLICACI0N Deva a!" !e #a+(" !e /a+ , ' a !e #"%%'e $e #" $' a3!eva a!" !e #a+(" !e /a + , ' a

4 #%" a !e ("/" a/'e $e 3 !eva a!"

!e +"$"%e +" "* '#" !e #"%%'e $ea/$e% a.

Deva a!" 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 a 4 #%" a)3 e /a a%+a! %a !e /a+ , ' a !e #"%%'e $e #" $' a.L" (a% +e$%" #" $% #$'v" , e #a%a#$e%'9a a /" !eva a!"'+ %'#a!" !e +"$"% !e ' ! ##': $%'* '#" "


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;. Deva a!" C" #< $%'#".-


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L" (a% +e$%" #" $% #$'v" , e #a%a#$e%'9a a /" !eva a!"#" #< $%'#" !e +"$"% !e ' ! ##': $%'* '#" "


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3.-EQUIPOS A UTILIZAR

- Aotor BestingCouse 'BE)2D": 7lternating 2urrent Aotor forBinding )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 1 φ --69 6&--6 K o transformador 1 φ

--69%%6 K.- 2ables de cone(ión.

2. PROCEDIMIENTO

1 e%Ca "

F"%+a%3 a !" $"!a /a " ' a !' (" ' /e 3 a%%"//a+'e $"$%'* '#" '+ Ve #" 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. A a/'9a% e/ #" $e '!" !e a%+: '#" !e $e ': &V) 5 #"%%'e $e&I) @a $a e/ a%+: '#" 8 1;3 a 4 #"+" /a !' $"% ': a%+: '#a$"$a/ &T D) !e a+ " 3 ! %a $e /a "(e%a#': !e/ +"$"% eva#4".

2 !" Ca "


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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 5a(/'#a% a $e ': !e $a/ +a e%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.

CALCULOS PREVIOSPa%a e/ (%'+e% #a "

datos:

*+mero de Lanuras: s 0@

*+mero de =olos: p -

*+mero de $ases: m 1

=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 -" @


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2er 9aso) !ara una m"quina de corriente alterna con cuatro polos, con una modificaci(n /estrellasimple0.

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"


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