Motores monofásicos Partes del motor eléctrico

Partes del motor eléctrico

Bobinados concéntricos

Bobinados excéntricos

Motores asíncronos

Desarrollo práctico

Aislantes

Esquemas

Motores monofásicos

Juan M. Fernández España

Las partes principales que componen un motor de c.a. Son el rotor y el estátor. El estátor está formado por una carcasa de fundición y un en su interior constituido por chapa magnética apilada en la que se aloja el bobinado inductor.

El rotor o inducido está formado por un núcleo de chapa magnética solidario a un eje. Este circuito magnético puede ser bobinado o del tipo de jaula de ardilla.

El motor con rotor de jaula de ardilla es el más utilizado industrial-mente debido a su robustez, su rendimiento y su escaso manteni- miento. El rotor de jaula de ardilla debe su nombre al parecido con las jaulas utilizadas para las ardillas.

Partes del motor

Jaula de ardilla

Inducido de jaula de ardilla

Barras conductoras decobre o aluminio

Anillos de cortocircuito

Jaula de ardilla

Carcasa

Núcleo magnético

Placa de bornes

Radiadores de refrigeraciónRanuras

ESTATOR

Interior de un motorde jaula de ardilla

Carcasa

Estator

Bobinado

InducidoJaula de ardilla

Tapa

Tapa

Ventilador

Caja, placade bornes

Cojinetes

Protector ventilador

Motor asíncrono trifásico

Motor monofásicode condensador

Condensador de arranque

Motor lavadora

Tacodinamo Regulador

Clavija de conexiones

Motores para lavavajillas

Motores para secadoras

Los bobinados de corriente alterna son concéntricos cuando las bobinas que forman los grupos son concéntricas.

Grupo de 2 bobinas concéntricas

Grupo de 3 bobinas concéntricas

Bobinas

EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR

CONEXIÓN DE GRUPOS CONCENTRICOS POR POLOS CONSECUENTES

1 2 3

CONEXIÓN POR POLOS CONSECUENTES FORMACION DE POLOS SE FORMAN DOS POLOS POR CADA GRUPOEL NUMERO DE POLOS ES

DOBLE DEL NUMERO DE GRUPOS

4


CONEXIÓN DE GRUPOS CONCENTRICOSPOR POLOS

FORMACION DE POLOS

1 2 1

EL NUMERO DE POLOS ES IGUAL AL NUMERO DE GRUPOSSE FORMA UN POLO POR GRUPO


Los bobinados concéntricos pueden ser conectados por

polos y por polos consecuentes.

Los monofásicos y bifásicos se ejecutan siempre por polos.

Los trifásicos se ejecutan siempre por polos consecuentes.

Las razones son solo de tipo constructivo .

BOBINADOS CONCENTRICOS


CALCULO DE UN BOBINADO CONCENTRICO

DATOS DEL MOTORNº RANURAS - K = 24Nº DE POLOS - 2p = 4 CONEXIÓN - Polos consecuentesNº DE FASES - q = 3

K Nº de bobinas por grupo - U = = 2

2pq K

Nº de ranuras por polo y fase - Kpq = = 2 2pq

Amplitud de grupo - m = (q - 1) U = 4

KPaso de principios de fase - Y120 = = 4

3p

Grupos por fase - Gf = p = 2 ; Gt = Gf.q = 6


2 BOBINAS POR GRUPOAMPLITUD

RESULTADOS DEL CALCULO

U V W

1 5 9

13 17 21

TABLA DEPRINCIPIOS COGEREMOS EL 1 - 5 - 9

SERAN DOS GRUPOS

POR FASE, 6 EN TOTAL

1 2 3 4


ESTATOR DE 24 RANURASREPRESENTACION PANORAMICA

COLOCAMOS EL PRIMER GRUPO SEGÚN LOS CALCULOS OBTENIDOS

COLOCAMOS AHORA EL SEGUNDO GRUPODE MANERA SIMETRICA EN EL CONJUNTO DE RANURAS

AHORA CONECTAMOS LOS DOS GRUPOSEN CONEXIÓN POR POLOS

COMPROBAMOS LA FORMACION DE POLOSEN ESTA FASE

TENIENDO EN CUENTA EL PASO DE PRINCIPIOSCOLOCAMOS LA SEGUNDA FASE

VOLVEMOS A CONECTAR ENTRE SI LOS DOS GRUPOSCOMPROBAMOS DE NUEVO LA FORMACION DE POLOSQUE COMPLEMENTARA LA FASEANTERIOR

COLOCAMOS AHORA LA 3º FASE SEGÚN EL PASODE PRINCIPIOS COMO EN LA FASE ANTERIORCONECTAMOS LOS GRUPOS

COMPROBAMOS LA FORMACIÓN DE POLOS, PEROEN LA TERCERA FASE EMPEZAREMOS POR EL FINALCOMPROBAMOS AHORA LA FORMACION DE LOS 4 POLOS

AGRUPANDO LAS FLECHAS EN GRUPOS SEGÚN SU SENTIDO

RANURA 5

RANURA 9

CONECTAMOS AHORA EL MOTOR A LA P LACA DE BORNAS,PRIMERO EN ESTRELLA ( MAYOR TENSION )

SEGUNDO EN TRIANGULO ( MENOR TENSION )

L1 L2 L3

CONEXIÓN TRIANGULO2W 2U 2V

1U 1V 1 W


CONEXIÓN ESTRELLA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Otra forma de reparto de grupos para la realización del esquema

Será un bobinado concéntrico de ...YK = 24

Bobinas por grupo ......................... U = 2

Paso de principios ......................... Y120 = 4

Amplitud ....................................... m = 4

Conexión por polos consecuentes

Datos de bobinado:


1U 1U1V 1V1W 1W

Partiendo del conjunto de ranuras del estator, dejamos 2 ranuras para el primer grupo

Como cada grupo tiene dos bobinasPara la colocación del segundo grupo (que corresponderáal primer grupo de la segunda fase) dejamos tantas ranurasvacías como bobinas por grupo tengamosLas dos siguientes para el primer grupo de la segunda fase Las dos siguientes quedarán vacíasLas dos siguientes parta el primer grupo de la

tercera faseLas dos siguientes quedan vacíasLas dos siguientes corresponden otra vez a la primera fase

Las dos siguientes vacíasLas dos siguientes a la segunda fase Las dos siguientes vacíasLas dos siguientes a la tercera fase Las dos ultimas vacíasSi nos fijamos la secuencia será siempre: 2 para la primera fase,2 vacías, 2 para la segunda fase, 2 vacías, 2 para la tercera fase,2 vacías, 2 para la primera fase, 2 vacías ............

Ya podemos empezar a colocar los grupos y terminar el esquema Y así hasta terminar de colocar todas las bobinas.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4


1U 1U1V 1V1W 1W

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4

Motores asíncronos

Giran a una velocidad inferior a la del campo magnético giratorio(velocidad de sincronismo).

Esta velocidad (de sincronismo) depende de la frecuencia de la corriente y del número de polos de la máquina.

60 . f p

La velocidad real o velocidad del rotor es inferior a la de sincronismo

60 . f p

n1 =

n2 = Deslizamiento


Estos bobinados pueden ser : imbricados y ondulados, a su vez de una y dedos capas . Los imbricados pueden ser enteros o fraccionarios.

En este tema estudiaremos solo los imbricados enteros. Estos serán:

1. - De una capa cuando cada lado de bobina ocupa una ranura entera.

2. - De dos capas (o superpuesto) cuando en una ranura se albergan dos lados de bobinas diferentes.

En los bobinados de una capa el ancho de bobina será siempre impar y aproximadamente igual al paso polar. Si es acortado, lo será en un numero de ranuras par.

Decimos que un paso es diametral cuando coincide el paso de bobina conel paso polar ; acortado cuando es menor que el paso polar y alargado cuando es mayor.

BOBINADOS EXCENTRICOS


En los bobinados de una capa el ancho de bobina será siempre

impar y aproximadamente igual al paso polar. Si es acortado ,

lo será en un numero de ranuras par.

Este acortamiento puede llegar a ser hasta un tercio del paso

polar y en ocasiones solo se acorta para conseguir:

1.- Reducir la longitud del hilo a emplear.

2.- Reducir el estorbo en las cabezas de las bobinas.

3.- Reducir los armónicos de la fuerza electromotriz.

BOBINADOS EXCENTRICOS IMBRICADOS

BOBINADOS EXCENTRICOS IMBRICADOS

Se dice que un bobinado es excéntrico cuando las bobinas queforman un grupo son iguales.Normalmente todos los bobinados excéntricos son ejecutadospor polos.

ESTOS SON DOS GRUPOS DE 3 BOBINAS CADA UNO SE CONECTAN POR POLOS

22 1

BOBINAS

GRUPO 1 GRUPO 2

VEMOS LA FORMACION DE POLOS SE FORMAN TANTOS POLOS COMO GRUPOS TENEMOS


CALCULO DE UN BOBINADO III, IMBRICADO ( una capa )

DATOS DEL MOTOR

Nº de ranuras -- K = 24Nº de polos -- 2p = 4Nº de fases -- q = 3

Conexión por polos

B

-- U = = 1 2p q

K

-- Yp = = 6 2p

K

-- Y120 = = 4 3p

En un bobinado de una capa B = K/2

Nº. bobinas por grupo

Paso depolar

Paso de principios

Nº de grupospor fase

Nº de grupos totales

-- Gf = 2p = 4

-- Gt = 2p q = 12


RESULTADO DEL CALCULO

U = RESULTAN GRUPOS DE

1 BOBINA

Yp = PASO POLAR 6ACORTAMOS EN UNA RANURA

YK = PASO DE RANURA 5DECIMOS PASO ACORTADO

U = 1

Yp = 6

Y120 = 4

U V W

1 5 9

13 17 21

Con este dato realizamosla siguiente tabla deprincipios de fase

1 2 3 4 5 6


PARTIMOS DE UN ESTATOR DE 24 RANURAS

5

31 12 4

DESARROLLO DEL ESQUEMA

SEGÚN EL RESULTADO DEL CALCULO COLOCAMOS EL PRIMER GRUPO

A CONTINUACION Y CON UN REPARTO SIMETRICOCOLOCAMOS LOS GRUPOS RESTANTES DE LA MISMA FASE

PASAMOS A CONECTAR LOS GRUPOS EN CONEXIÓN POR POLOS TENIENDO EN CUENTA EL PASO DE PRINCIPIOS CALCULADO

( RANURA 5 ) COLOCAMOS EL PRINCIPIO DE LA SEGUNDA FASE PASAMOS A REALIZAR LAS CONEXIONES ENTRE LOS GRUPOS

9

CONECTAMOS AHORA ESTE GRUPO YGUAL QUE LOS ANTERIORES LA TERCERA FASE SE COGE EN SENTIDO CONTRARIO A LAS OTRAS DOS

U1 U2V1 V2W1W2

CONTANDO CON EL PASO DE PRINCIPIOS ( RANURA 9 ) PASAMOS A COLOCAR

EL PRIMER GRUPO DE LA TERCERA FASE

A CONTINUACION COLOCAMOS EL RESTO DE GRUPOS DE LA MISMA FASE

COMO EN EL CASO ANTERIORPASAMOS A CONECTAR LOS GRUPOS ( POR POLOS ) COMPROBAMOS AHORA LA FORMACION DE POLOS

LI L2 L3

CONECTAMOS LA PLACA DE BORNAS

CONEXIÓN ESTRELLA CONEXIÓN TRIANGULO

W1 U1 V1

U2 V2 W2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24


CALCULO DE UN BOBINADO, III (imbricado superpuesto)

DATOS DEL MOTOR

Nº de ranuras -- K = 24Nº de polos -- 2p = 4Nº de fases -- q = 3

Conexión por polos

B

-- U = = 2 2p q

K

-- Yp = = 6 2p

K

-- Y120 = = 4 3p

En un bobinado de dos capa B = K

Nº. bobinas por grupo

Pasopolar

Paso de principios

Nº de grupospor fase

Nº de grupos totales

-- Gf = 2p = 4

-- Gt = Gf.q = 12


U = RESULTAN GRUPOS DE

2 BOBINAS

Yp =PASO POLAR 6Yk = PASO DE RANURA 6 PASO DIAMETRAL

B

U = = 2 2p q

K

Yp = = 6 2p

K

Y120 = = 4 3p

U V W

1 5 9

13 17 21


RESULTADOS DEL CALCULO


DESARROLLO DEL ESQUEMA

U1 W1 U2 V2W2 V1

5 9

PARTIMOS DE UN ESTATOR DE 24 RANURAS EN REPRESENTACION PANORAMICA, COLOCAMOS EL PRIMER GRUPO.

DESPUES DE UN REPARTO SIMETRICO PASAMOS A COLOCAR LOS DEMAS

GRUPOS DE LA MISMA FASE ( CUATRO SEGÚN LOS CALCULOS )PROCEDEMOS A CONECTAR LOS GRUPOS ENTRE SI ( CONEXIÓN POR POLOS )SEGÚN EL PASO DE PRINCIPIOS ( RANURA 5 ) COLOCAMOS EL PRIMER GRUPO

DE LA SEGUNDA FASE

AHORA PROCEDEMOS COMO EN EL CASO ANTERIOR COLOCANDO EL

RESTO DE LOSGRUPOS DE ESTA FASEIGUAL QUE EN EL CASO ANTERIOR CONECTAMOS LOS GRUPOS POR POLOSSEGÚN LA TABLA DE PRINCIPIOS ( RANURA 9 ) COLOCAMOS EL PRIMER GRUPO

DE LA TERCERA FASECOMO EN LAS DOS ANTERIORES COLOCAMOS EL RESTO DE GRUPOS DE LA FASECONECTAMOS LOS GRUPOS ( POR POLOS ) CONECTAMOS LA PLACA DE BORNAS

CONEXIÓN TRIANGULO

L1 L2 L3

CONEXIÓNESTRELLA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

2W 2U 2V

1U 1V 1 W


Ejemplo de bobinado excéntrico imbricado de una capacon tres bobinas por grupo

BU = = 3 2p q

KYp = = 18 2p

KY120 = = 12 3p

U V W

1 13 25

13 17 21


Paso acortado en 5 ranura ; Yk = 13

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

K = 362p = 2q = 3

Datos

36

Para el desarrollo del esquema seProcede como en el caso anterior


1U 1V1W

Dibujadas las 36 ranuras de la armaduraColocamos el primer grupo (ranura 1)

Después de hacer un reparto simétrico, colocamosel segundo grupo correspondiente a la misma fasePasamos a conectar entre sí los grupos (en este casoconexión por polos)

Según el paso de principios (Y120 = 12) colocamos el primer grupo de la segunda fase

Del mismo modo que en la fase anteriorcolocamos el segundo grupo de esta fase Conectamos entre sí los gruposSegún el paso de principios Y120, el principio de

la segunda fase estaría en la ranura 25

Seguiríamos el mismo procedimiento que en los casos anteriores.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6


Distribución de grupos en

bobinados de dos capas

Realizaremos el bobinado explicado anteriormente Como tiene 2 bobinas por grupo, marcamos las 2 primeras ranuras Reservamos las 2 siguientes para la segunda fase Las 2 siguientes para la tercera fase Las 2 siguientes vuelven a corresponder a la primera fase Seguimos la misma secuencia hasta el final (2º f – 3º f – 1º f – 2º f – 3º f - etc...)

Colocamos ahora los grupos de la primera fase enlas ranuras de color blanco, fijándonos solo en sulado izquierdo.

Conectamos los grupos entre sí según la conexiónque corresponda (por polos en este caso)

Colocamos la siguiente fase teniendo en cuenta el paso de principios Y120 (en este caso ranura 5)

Seguimos el mismo procedimiento hasta terminarUna vez terminada la 2º f, empezaremos con la 3ºque según el paso de principios Y120 corresponde en la ranura 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24


Un bobinado trifásico alimentado por un sistema trifásico de corrientes, origina un campo magnético cons- tante, pero giratorio, con velocidad igual a la de sincronismo.

En este bobinado trifásico bipolar al ser recorrido por un sistema trifásico como el de la figura ( A ), en cada una de las fases , la corriente varía continuamente de valor, teniendo una alternancia positiva y otra negativa.

En cada una de las fases se presentan las variaciones de corriente como indicamos en a continuación.

12

3

4

5

67

8

9

10

11

12

++

-

-

-

--

-

+

+

+

+

U

V

W

X

Y

Z

( A )

o a b c d

U V W


7

2

3

4

5

1

68

9

10

11

12

U

V

W

X

Y

Z

En el instante ( o ), la corriente de la fase U tiene un valornulo, la fase W es positiva y la fase V es negativa.

Puedes verlo haciendo clic 3 veces en la pantalla

Instante ( o )

-

-

+

+

+

+

-

-

++

--

+

+

-

-

En el instante a son

positivas las fases U y W

mientras que es negativa

la V

Instante aInstante b

En el instante b es nula

la fase W y positivas

las fases V y U

o a b c d

U V W


CUANDO ESTE VALOR DEL NUMERO DE

BOBINAS POR GRUPO NO ES UN VALOR

ENTERO, DECIMOS QUE ES BOBINADO

FRACCIONARIO(No serán estudiados en este capitulo)

U2 W2

W2

U1

V1

V2

Partiremos de un estator de - K=24 ; 2p=4 ; q=3 - concéntrico por polos consecuentes y de una capa.

Colocamos el primer grupo Las dejamos levantadas por un lado (quedaran tantasbobinas levantadas como - m/2)

Dejando 2 ranuras vacías (tantas como bobinas por grupo)colocamos el siguiente grupo

Seguimos el mismo procedimiento hasta el final, dejando siempre dos ranuras vacías antes de colocar el siguiente. Bajamos los lados de bobina que dejamos levantados del primer grupo Veremos ahora las conexiones entre grupos de cada fase


Una vez limpias las ranurasprocedemos a aislarlas con cartón


Medida para el moldede las bobinas

Dejaremos una holguraligeramente superior a la profundidad de la ranura,por ambos lados.


Realización de bobinas


Colocamos los grupos teniendo en cuenta que los principios y finales salgan por ellado de acceso a la placa de bornes.

Acceso a la placa de bornes


Colocada la primera bobina, como es un bobinado de doble capa, cerramos con un cartónpara separar las dos bobinasque irán en la ranura.

Cartón


Este primer grupose colocará solo por un lado,dejandoel otro levantado.

Lado levantado

Aislamos con cartón


HACER CLIC PARA AVANZAR

Colocamos el segundo grupo a conti-nuación del primero y lo aislamos


Seguimos colocandotantas bobinas conun lado levantadocomo Yp

En este caso Yp = 5La bobina 6 ya se Introduce por ambos lados en lasranuras

Cuando ponemos dos bobinas en la misma ranura cerramos con caña


A partir de aquí las bobinas se van colocando por los dos lados dentro de las ranuras


Si son bobinadosconcéntricos, colocamoslas bobinas del mismo grupo en ranuras sucesivas


Concéntrico Colocamos la bobina pequeña del segundo grupo, dejando tantasranuras libres comobobinas tenga el grupo

Dos bobinas por grupo


Se dejaran tantas bobinas levantadas de un lado como ranurasde amplitud tenemos partido por dos, Yp / 2 . En este caso amplitud 4, por tanto dejamos levantadas 2 bobinas.


Concéntrico Colocamos el tercer grupo dejando de nuevo 2 ranuras libres, por ser 2 bobinas por grupo

2 ranuras libres


Volviendo a los excéntricos, colocamostodos los grupos sin dejar ranuras vacías,los lados que tenemos levantados de lasprimeras que han sido colocadas, son las ultimas en colocarse en las ranuras.


Colocadas todaslar bobinas, aislamoslos grupos por los doslados del motor.


Una vez aisladoprocedemos al atadode forma que quedebien apretado


Proceso atado de las cabezas


Una vez bien atado por ambos lados y realizadas las comprobaciones oportunas procederíamos al barnizado, (secado al horno o al aire).


La duración y el funcionamiento de una máquina eléctrica, depende esencialmente de los aislantes utilizados.

La características fundamentales que debe poseer un buen aislante son:

• Elevada rigidez dieléctrica• Estabilidad dimensional y aptitud de conservar esta propiedad en el tiempo.

La capacidad de un aislante a soportar elevadas temperaturas es la cualidad determinante para su clasificación, tanto es así que las normas internacionales, y las de los diversos países clasifican los aislamientos (y por lo tanto los aislantes que los componen) en base a la posibilidad que tienen de soportar determinados límites térmicos.

Se definen las siguientes clases de aislamiento:

F : 155 °CH : 180 °CC : mayor de 180 °C.

El aislante de las máquinas eléctricas

Y : 90 °C A : 105 °C E : 120 °C B : 130 °C


El papel es el clásico aislamiento entre espiras y contra masa utilizado en la fabricación de transformadores y máquinas rotativas.

Entre los tipos de cartón aislante mas utilizados podemos encontrar el cartón pressboard y el cartón presspan.

El cartón pressboard, (nombre adoptado por la empresa «WEIDMANN» de Suiza), es un tipo de precomprimido de alta calidad que se utiliza como aislante en transformadores sumergidos en aceite de alta y muy alta tensión.

Cartón presspan es un material constituido por pulpa de celulosa que no contiene ácidos, álcalis, sales ni impurezas metálicas.

Comercialmente se obtienen en dos tipos:

Superficie lustrada con espesores de 0.10 a 1 mm. Superficie no lustrada con espesores de 1 a 5 mm.


Son soluciones de resinas naturales o sintéticas (con o sin aceite), con adecuados solventes, que aplicados sobre una superficie forman una película aislante uniforme.

La aplicación de los barnices a los distintos devanados, tiene por finalidad conferir a los aislantes las siguientes características:

1.- Sustituir el aire que se encuentra en los intersticios del aislamiento.

2.- Aumentar la rigidez dieléctrica y reducir la higroscopicidad.

3.- Mejorar la calidad mecánica (vibraciones, esfuerzos electrodinámicos) y la resistencia a la acción de los agentes externos (ambientes corrosivos etc.).

4.- Aumentar la resistencia al calor y la conductibilidad térmica del conjunto.

5.- Prolongar la duración de la vida de los arrollamientos.


Para lograr estas condiciones es necesario que los barnices posean las siguientes

cualidades:

1.- Ser buenos aislantes.

2.- Formar películas homogéneas impermeables y resistentes a los agentes externos.

3.- Poseer un buen poder penetrante y cementante.

4.- Soportar por largo tiempo la temperatura de funcionamiento de las máquinas o de los aparatos sin apreciable degradamiento de sus cualidades.

5.- Poseer una buena conductibilidad térmica y ser de fácil aplicación.

Se pueden obtener diversos tipos de barnices y agruparlos en dos categorías: 1.- Los que reaccionan con el calor y que normalmente están constituidos por

resinas termoendurecibles.

2.- Los de secado al aire.

CUANDO ESTE VALOR DEL NUMERO DE

BOBINAS POR GRUPO NO ES UN VALOR

ENTERO, DECIMOS QUE ES BOBINADO

FRACCIONARIO(No serán estudiados en este capitulo)

K = 24 - 2p = 2 – por polos

K = 30 - 2p = 2 - polos consecuentes

K = 24 - 2p = 4 - por polos





K = 18 - 2P = 6 - polos consecuentes


K = 12 – 2p = 2 – polos consecuentes

K = 36 - 2p = 6 - polos

K = 12 - 2p = 2 - por polos

K = 24 - 2p = 4 - por polos

K = 36 - 2p = 6 - por polos

K = 36 - 2p = 2 - por polos

K = 48 - 2p = 4 - por polos

K = 12 - 2p = 4 - por polos

K = 12 - 2p = 2 - por polos

K = 12 - 2p = 2 - por polos, acortado

K = 18 - 2p = 2 - por polos

K = 18 - 2p = 6 - por polos

K = 24 - 2p = 4 - por polos

K = 24 - 2p = 8 - por polos

K = 36 - 2p = 4 - por polos

BOBINADOS CONCENTRICOS BOBINADOS ESCENTRICOS

2W 2U 2V

2U 2V 2W

U Z V X W Y

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4

concéntricoK = 24 2p = 2q = 3Conexión por polos

2W 2U 2V

2U 2V 2W

U V WZ YX

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

concéntricoK = 302p = 2q = 3Polos consecuentes

U V WZ YX

1U 1V 1W

2W 2U 2V

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4

Concéntrico K = 242p = 4q = 3Por polos

X Y

2W 2U 2V

1U 1V 1W

2 3 4 5 6 7 8 9 012 3 4 5 6 7 8 9 01 2 3 41

U V WZ

Concéntrico K = 242p = 4q = 3Por polos consecuentes

2W 2U 2V

1U 1V 1W

2 3 4 5 6 7 8 91 0 2 3 4 5 6 7 8 91 0 2 3 41

U Z V W X Y


U V WZ X Y

2 3 4 5 6 7 8 91 0 2 3 4 5 6 7 8 91 0 2 3 4 5 6 7 8 9 01 2 3 4 5 61


V WZ X Y

2 3 4 5 6 7 8 91 0 2 3 4 5 6 7 81

U


U V WZ X Y

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

concéntrico K = 182p =6q = 3Por polos consecuentes

U V WZ XY

2 3 4 5 6 7 8 91 0 2 3 4 5 6 7 8 91 0 2 3 4 5 6 7 8 91 0


1U 1V 1W2W 2U 2V

1U 1V 1W

2W 2U 2V

2 3 4 5 6 71 9 08 21

Imbricado K = 122p = 2q = 3Por polos

1U 1V 1W2W 2U 2V

1U 1V 1W

2W 2U 2V

2 3 4 5 6 71 9 08 2 3 4 5 6 71 9 08 2 3 4 5 6 7 9 081 2 3 4 5 61

Imbricado K = 362p = 6q = 3Por polos

Ranuras 12 (K=12), dos polos (2p=2), trifásico (q=3). Por polos.

Ranuras 24 (K=24), polos cuatro (2p=4), trifásico (q=3). Por polos.

Ranuras 36 (K=36), número de polos 6 (2p=6), trifásico (q=3). Por polos.

Ranuras 12 (K=12), cuatro polos (2p=4), trifásico (q=3). Por polos.

Ranuras 12 (K=12), dos polos (2p=2), trifásico (q=3). Por polos.

Ranuras 12 (K=12), dos polos (2p=2), trifásico (q=3). Por polos.Paso acortado

Ranuras 18 (K=18), número de polos 2 (2p=2), trifásico (q=3). Por polos

Motores monofásicos

Podemos distinguir 3 tipos:

1.- Con bobinado auxiliar de arranque pueden ser:

a .- Motores de fase partida.

b .- Motores de condensador.

2 .- De espira en cortocircuito (polo blindado).

3 .- Motores universales.

Los de fase partida y de condensador, por la disposición de sus bobinados, pueden ser de bobinados separados o de bobinados superpuestos.


Motor monofásico de fase partida

Rotor

Bobinado principal

Bobinado auxiliar

U1 U2

Z1

Z2

L

N

Interruptorcentrifugo

Se construyen en potencias de hasta 1/8 de CV


Rotor

Bobinado principal

Bobinado auxiliar

Condensador de arranque

U1 U2

Z1

Z2

C

L

N

Motor monofásico de condensador

Se construyen en potencias de hasta 2 CV, aproximadamente.

C =3,18 . P . 106

U2 . cos ϕ


Rotor

Bobinado principal

Bobinado auxiliar

U1 U2

Z1

Z2

C

L

N

Cambio del sentido de giro


El bobinado principal ocupa normalmente los 2/3 de las ranuras del estator, y el 1/3 restante el bobinado auxiliar.

Por lo tanto el número de bobinas de cada grupo U y la amplitud m del bobinado principal se obtiene por la fórmula:

U = m =K6p

Como el bobinado auxiliar ocupa 1/3 de las ranuras tendremos:

Ua = 13

. K4p

=K

12p

Cálculo del bobinado monofásico de bobinados separados


La amplitud del grupo auxiliar ma considerando que el bobinado

principal ocupa los dos tercios de las ranuras será:

ma = 23

. K2p

=K

3p

El paso de principios Y90 :

Y90 =K

4p


BOBINADO MONOFASICO SEPARADO

DATOS DEL MOTOR Nº DE RANURAS = K = 24

Nº DE POLOS = 2p = 4

RESULTADOS

K 24

U = m = = = 2

6p 12

K 24

Ua = = = 1 12p 24

K 24

ma = = = 4 3p 6

K 24

Y120 = = = 3 4p 8

4 GRUPOS, BOBINADOPRINCIPAL

4 GRUPOS, BOBINADO AUXILIAR

DOS BOBINASPOR GRUPO

UNA BOBINAPOR GRUPO

AMPLITUD 2 AMPLITUD 4


01 2 3 4 5 6 7 8 9 01 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4

U2 Z2U1 Z1

01 2 3 4 5 6 7 8 9 01 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4

Partiremos de un bobinado de K=24 – 2p=4. Con resultadosde cálculo - (bobinado principal) - U=2 – m=2

Según los cálculos, resulta para el bobinado principal:U = 2 - m = 2 – G = 4. Colocamos los grupos de forma simétrica

Conectamos los grupos (conexión por polos) Los resultados de bobinado auxiliar son:U=1 – m=4 – G=4. Teniendo en cuenta el paso de principios – Y90=3. Colocamos los grupos

Conectamos estos grupos en conexión por polos Conectamos el bobinado a la placa de bornes

NCambio del sentido de giro

1U 1V 1W

2W 2V 2U

L1


CALCULO DE UN MOTOR MONOFASICO SUPERPUESTO

DATOS DEL MOTOR

Nº de ranuras K = 24 ; Nº de polos 2p = 4

En los bobinados superpuestos se presentan algunas condiciones especiales:

1.- El bobinado principal puede llegar a ocupar el 83 % del total de ranuras debido a que ambos bobinados , auxiliar y principal compartirán

algunas ranuras.

2.- El numero de bobinas por grupo del bobinado principal puede ser entero o entero mas medio, partiendo de la formula del bobinado separado.

Decimos que es media cuando dos bobinas del mimo bobinado ( principal o auxiliar ) comparten ranura. ( lo vemos en este caso )

3.- Debido al acortamiento que sufre el paso de bobina ya que el numero de espiras de cada bobina será diferente, el numero de espiras eficaces de cada bobina se hará de forma independiente.

4.- El numero de espiras de las bobinas tanto del grupo principal como auxiliar podrán ser distintos. HACER CLIC PARA AVANZAR

K

Nº bobinas por grupo U = Ua = = 2 añadiremos 1 / 2 bobina 6p

K - 2p . 2U

Amplitud m = = 1 2p

K - 2p . 2Ua

Amplitud ma = = 1 2p

K

Paso de principios Y90 = = 3 cogemos 1 - 4 4p

CALCULOS DEL BOBINADO


GRUPOS RESULTANTES DEL CALCULO

4 GRUPOS BOBINADOPRINCIPAL

4 GRUPOS BOBINADO AUXILIAR

DOS BOBINASPOR GRUPO + 1/2

DOS BOBINASPOR GRUPO + 1/2

AMPLITUD 1

1 / 2 BOBINA 1 / 2 BOBINA


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

COLOCAMOS EL PRIMER GRUPOA CONTINUACION COLOCAMOS LOS DEMAS GRUPOS DE FORMA SIMÉTRICASIMETRICAMENTECONECTAMOS LOS GRUPOS EN CONEXIÓN POR POLOSSEGÚN EL PASO DE PRINCIPIOS COLOCAMOS EL PRIMER GRUPO DEL

BOBINADO AUXILIAR ( RANURA 4 ) A CONTINUACIÓN COLOCAMOS LOS DEMAS GRUPOS SIGUENDO EL PROCEDIMIENTO ANTERIOR

CONECTAMOS LOS GRUPOS EN CONEXIÓN POR POLOSCONECTAREMOS AHORA LA PLACA DE BORNAS

W2 U2 V2

U1 V1 W1

U1 Z1

F N

Z2U2

ALIMENTACONCAMBIO DEL SENTIDO DE GIRO


OTRO EJEMPLO DE BOBINADO SUPERPUESTO

SERÁ UN BOBINADO DE K = 36 ; 2p = 4

Según el cálculo U = K / 6p = 3

m = K – 2p. 2U / 2p = 1 Ua = K / 6p = 3 ma = K – 2p . 2Ua / 2p = 2

De acuerdo con la experiencia haremos que cada grupo principal tenga U + 1 = 4

consiguiéndose un buen reparto, por lo que este bobinado ocupará 2p . 2U = 2 ranuras quedando 4 libres.

Al ser la amplitud del grupo principal un numero impar m = 1, es obligado

hacer que el numero de bobinas por grupo Ua = entero + medio, resultando

Ua = K / 6p = 3 + ½

Y120 = K / 3p = 4,5Recordar que el numero de espiras de las bobinas de cada grupo, principal y auxiliar suele ser distinto.


U1 Z1 U2 Z2

3 bobinas de cálculo + 1 = 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

3 bobinas + 1/2 ½ bobina

COLOCAMOS EL PRINER GRUPOCOLOCAMOS LOS DEMAS GRUPOS DEL BOBINADO PRINCIPAL

SEGÚN EL REPARTO CALCULADOHACEMOS LA CONEXIÓN POR POLOS

COLOCAMOS EL PRIMER GRUPO DEL BOBINADO AUXILIARPARTIENDO DEL PASO DE PRINCIPIOS CALCULADO ( RANURA 5 )

COLOCAMOS EL RESTO DE LOS GRUPOS DEL BOBINADOAUXILIAR SEGÚN EL CALCULO REALIZADOCONECTAMOS LOS GRUPOS POR POLOS BOBINADO FINALIZADO, (CONECTAMOS LA

PLACA DE BORNES COMO EN EL CASO ANTERIOR HACER CLIC PARA AVANZAR

Partimos de un bobinado separado de K=24 – 2p=4 estudiado anteriormenteEmpezamos por colocar los grupos del bobinado principal

Colocamos ahora el bobinado auxiliar teniendo en cuenta que la amplitud coincidirá con el Nº de lados de 2 grupos consecutivosPasamos a realizar las conexiones (por polos). Empezamos por el bobinado principal

U2

Z2

Realizar ahora las conexiones del bobinado auxiliar (conexión por polos).

U1

Z1

Colocación debobinas


Circuito inductor de chapa magnética

Bobinas inductoras

Inducido

Colectorde delgas

Portaescobillas

Motor universal

Inducido de jaula de ardilla

Espiras de cortocircuito

Bobina inductora

Terminales deconexión

Motor de espira en cortocircuito

Motores monofásicos Partes del motor eléctrico

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