Se considera un bobinado imbricado fraccionario cuando no resulta par el número de bobinas (U) un número entero, o sea U = B/2pq
Este tipo de bobinado es muy empleado en alternadores ya que con ellos se obtiene una curva de fuerza electromotriz (F.e.m) casi exactamente
senoidal, lo que siempre es conveniente.
Por lo tanto este tipo de bobinado en muchos casos es posible aplicarlo para estatores de motores trifásicos de diferentes números de ranuras en los cuales no se pueda distribuir un bobinado normal, ya sea esto por falta de ranuras o por la cantidad de números de polos de la máquina.
Resolviéndose esto, calculándose un bobinado fraccionario. Clasificación:
Los bobinados fraccionarios se clasifican en los siguientes tipos: • Bobinados simétricos
• Bobinados asimétrico 11.1.- Bobinados simétricos
En los bobinados fraccionarios simétricos, las fuerzas electromotrices generadas en las distintas fases que componen el conjunto son
exactamente iguales y están desfasadas en el ángulo característico del sistema. Si no cumpliera cualquiera de estas condiciones, el bobinado sería
Aunque no sea posible que todos los grupos tengan el mismo número de bobinas, se puede conseguir distribuirlas de forma tal que haya una cierta simetría al obtener los llamados “grupo de repetición”.
Estos grupos de repetición no es nada más que el conjunto formado por varios grupos polares, que se repiten una o más veces en cada fase del bobinado.
Ejempl o:
Bobinado exapolar en el cual los seis grupos de una fase tienen
sucesivamente (2-3-2- 3-2-3) bobinas, llamaremos el grupo de repetición dos grupos polares ya que como vemos1 se repite tres veces la distribución (2-3) bobinas. Por lo tanto en cada fase de este bobinado hay dos grupos de repetición.
Condición de simetría:
Sabemos que no todos los bobinados fraccionarios permiten conseguir una perfecta simetría. Para que dicha simetría sea posible es necesario y suficiente que se cumpla la siguiente condición:
El número total de bobinas de la armadura debe ser exactamente divisible por la llamada constante propia del bobinado.
Esta constante propia del bobinado es un valor que depende del número de polos de la máquina y el número de fases del bobinado.
Ejemplo # 10:
Se tiene un motor trifásico de 42 ranuras el cual se quiere bobinar tipo corona de dos capas para 8 polos.
a) Calculamos el número de bobinas (U)
b) como podemos observar U no es número entero par, sino que es un número fraccionario, por lo tanto asegurando que se puede calcular para un bobinado fraccionario.
c) b) Verificar si el bobinado es simétrico o asimétrico.
La constante para nuestro ejemplo, según tabla # 17 es igual a tres, por lo tanto procedemos a calcular el número total de bobinas (B).
como podemos observar el número de ranura (K) es divisible por la constante, por lo tanto podemos concluir que en nuestro ejemplo el bobinado se puede construir como fraccionario simétrico.
11.2.- Proceso de cálculo para un bobinado fraccionario
Para efectuar la distribución utilizamos el método del mínimo común múltiplo (mcm) el cual consiste en lo siguiente:
1) Se determina el MCM del número total de bobinas y del producto de los números de polos, fases o sea 2pq. Designando por M dicho mínimo común múltiplo
2) Se prepara un cuadro que contenga un número total de cuadritos igual al valor M. Estos cuadritos serán dispuestos formando un cuadro rectangular con tantas líneas horizontales como número de polos tenga la máquina o sea 2p. En consecuencia el número de columnas verticales será el cociente entre M/2P Número columnas.
Dicho número total de columnas quedará subdividido en tantos trozos como números de fases tenga el bobinado.
3) Seguidamente se calcula el llamado paso de cuadro, teniendo en cuenta que en los M cuadritos del cuadro deben ser repartidas uniformemente, las 6 bobinas que constituyen el bobinado. Así pues, designamos por Yc al paso de cuadro, su valor será igual a:
Ejemplo # 11:
Se tiene un motor trifásico al cual se le desea calcular para un bobinado corona para 8 polos, cuyo núcleo tiene 54 ranuras. Determinar:
Como podemos ver el bobinado no se puede construir de forma normal ya que (U) no es entero, por lo tanto podemos concluir que el bobinado se puede construir como bobinado fraccionario.
Los principios de cada una de las fases pueden salir en las siguientes ranuras: Fase A: En la ranura 1
Fase B: En la ranura 19 Fase C: En la ranura 10 b) Verificando el bobinado:
d) Aplicando el método del mínimo común múltiplo (mcm) tenemos:
Con este mínimo común múltiplo obtenido (216) procedemos a construir el cuadro de distribución el cual nos permitirá obtener el número de grupo (G) y el número de bobinas por grupos (U)
Dicho cuadro de distribución se construye tomando en cuenta los siguientes pasos:
• Según el resultado del (m.c.m.) que en nuestro ejemplo es 216, se
procede construir un cuadro que tenga la cantidad de cuadritos del valor del (m.c.m).
• Por lo tanto tomaremos el valor de 2p como la cantidad de filas
horizontales a trazar en el cuadro, que en nuestro ejemplo es 2p = 8 o sea, 8 filas horizontales.
• Para obtener la cantidad de filas verticales se toma el valor del (m.c.m) y se divide entre la cantidad del número de polos (2p) del bobinado y este a su vez se divide entre el número de fase del devanado (q), para nuestro ejemplo tenemos:
• Comprobando el cuadro de distribución podemos ver que este tiene 8 filas correspondientes al número de polos (2p) y 27 columnas subdivididas éstas por 9 columnas por fase (q).
• Para determinar la cantidad de bobinas por grupo se calcula el paso de cuadro (Yc) el cual es igual a: Yc m.c.m = 4 obteniendo la siguiente distribución:
B 54
AAABBCC LAABBBCC / AABBCCC / AABBCC 1° grupo de repetición AAABBCC 1 AABBBCC / AABBCCC / AABBCC 2° grupo de repetición