Devanados Trifásicos de Corriente Alterna Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

(1)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Universidad de los Andes

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Eléctrica

Departamento de Potencia

(2)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2

7 1 _{2 8} 3 9 4 10 11 5 12 6

𝑲

_𝒕

P

t

12

2

2 𝑲

_𝒕

𝒕

α

β

6 60º

60º

7 1 _{2 8} 3 9 4 10 11 5 12 6

Si apuntan hacia arriba, sus

opuestos apuntan hacia abajo

(3)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Se representan las 12 ranuras por puntos

alineados y numerados consecutivamente.

7 1 _{2 8} 3 9 4 10 11 5 12 6

𝑲

_𝒕

P

t

12

2

2 𝑲

_𝒕

𝒕

α

β

6 60º

60º

(4)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Cálculos

Numero de ranuras (

𝑲

_𝒕

)

12 Número de polos (

𝟐𝒑)

4 𝑲

_𝒕

𝒕

6 Número de fases (m)

3 Número de Bobinas (

B

)

Una Capa

𝐵 = 𝐾

𝑡

2

6 Dos capas

𝐵 = 𝐾

_𝑡

12 Número de ranuras por fase

𝑁º 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠

𝑁º 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑠𝑒𝑠

=

𝐾

_𝑡

𝑚

4 Número de ranuras aprovechadas (

K

)

𝐾 = 𝐾

_𝑡

12 Número de bobinas por fase y por polo ó

número de bobinas por grupo de fase (

q

)

𝐾

𝑚 ∗ 2𝑝

1 Número de ranuras por polo ó

paso polar (

𝝉

_𝒑

)

𝑁º 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠

𝑁º 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑜𝑠

=

𝐾

_𝑡

2𝑝

3 Tipo de devanado

𝐾

_𝑡

2 ∗ 𝑚

2 𝐾

_𝑡

𝑡 ∗ 𝑚

2

(5)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2.

Caso A.- Arrollamiento a una capa con bobinas de paso diametral

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

U

Z

V

W

X

Y

Unión mediante una

cabeza de bobina

Lado 1

con 4

Paso de bobina

1:4

(6)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2.

Caso B.- Arrollamiento a una capa con bobinas en dos planos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

U

Z

V

W

X

Y

Unión mediante una

cabeza de bobina

Lado 1

con 4

Paso de bobina

1:4

(7)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2.

Caso C.- Arrollamiento a una capa con bobinas en tres planos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Unión mediante una

cabeza de bobina

Lado 1

con 4

Paso de bobina

1:4

𝒚

_𝟏

3 Dado que los arrollamientos en tres planos provienen de dividir los arrollamientos en dos

planos, se deduce que no existe posibilidad de subdividirlos en partes, ya que son

(8)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2.

Caso D.- Arrollamiento a dos capas, con paso acortado, Y=1:3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3 4 6 7 9 10 12 7 1 _{2 8} 3 9 4 10 11 5 12 6

(9)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2.

Caso D.- Arrollamiento a dos capas, con paso acortado, Y=1:3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3 4 6 7 9 10 12 7 1 _{2 8} 3 9 4 10 11 5 12 6

(10)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2.

Caso D.- Arrollamiento a dos capas, con paso acortado, Y=1:3

1 3 10 12 3 6 4 6 7 4 7 9 9 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

(11)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2.

Caso D.- Arrollamiento a dos capas, con paso acortado, Y=1:3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7 1 _{2 8} 3 9 4 10 11 5 12 6 7 1 _{2 8} 3 9 4 10 11 5 12 6 7 1 _{2 8} 3 9 4 10 11 5 12 6

(12)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Ejemplo 2.

Caso D.- Arrollamiento a dos capas, con paso acortado, Y=1:3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

(13)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Tarea

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

𝐾

_𝑡

P

t

30

4

2 𝐾

_𝑡

𝑡

α

Β

15 48º

24º

(14)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Notación a utilizar en el desarrollo de un devanado:

N

_B

Número de espiras por bobina

W

_B

Ancho de bobina

t

_p

Paso polar

Y

Paso del devanado

B

Número total de bobinas del inducido

N

Número total de espiras del inducido

Z

Número total de conductores activos en el inducido

K

_t

Número total de ranuras del inducido

(15)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Notación a utilizar en el desarrollo de un devanado:

2p

Número de polos

P

Número de pares de polos

m

Número de fases

q

Número de ranuras aprovechadas por fase y por polo

C

Numero total de delgas del colector

a

Número de ramas paralelo o numero de trayectorias

(16)

Referencias

• Puchol, M., Motores de Corriente Alterna: Rebobinado, Reparación de

averías, Modificaciones, Segunda Edición, Editorial Limusa, Mexico 1978.

• Rosenberg, R., Reparación de Motores Eléctricos, Tomo I y 2, Séptima

Edición, Editorial Gustavo Gili S.A, Barcelona.

• Mora, P., Máquinas Eléctricas, ULA

(17)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Tarea

Se representan las 30 ranuras por puntos

alineados y numerados consecutivamente.

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

𝐾

_𝑡

P

t

30

4

2 𝐾

_𝑡

𝑡

α

Β

15 48º

24º

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

(18)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Cálculos

Numero de ranuras (

𝑲

_𝒕

)

30 Número de polos (

𝟐𝒑)

4 𝑲

_𝒕

𝒕

15 Número de fases (m)

3 Número de Bobinas (

B

)

Una Capa

𝐵 = 𝐾

𝑡

2

15 Dos capas

𝐵 = 𝐾

_𝑡

30 Número de ranuras por fase

𝑁º 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠

𝑁º 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑠𝑒𝑠

=

𝐾

_𝑡

𝑚

10 Número de ranuras aprovechadas (

K

)

𝐾 = 𝐾

_𝑡

30 Número de bobinas por fase y por polo ó

número de bobinas por grupo de fase (

q

)

𝐾

𝑚 ∗ 2𝑝

2.5 Número de ranuras por polo ó

paso polar (

𝝉

_𝒑

)

𝑁º 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑛𝑢𝑟𝑎𝑠

𝑁º 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑜𝑠

=

𝐾

_𝑡

2𝑝

7.5 Tipo de devanado

𝐾

_𝑡

2 ∗ 𝑚

5 𝐾

_𝑡

𝑡 ∗ 𝑚

5 Se puede realizar el devanado a una o dos capas

(19)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Tarea

Caso B.- Arrollamiento a una capa con cabezas de bobinas en dos planos

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 1 6 120º 2 5 144º 9 13 192º 17 20 144º 24 28 192º

(20)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Tarea

Caso C.- Arrollamiento a una capa con cabezas de bobinas en tres planos

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 2 5 144º 6 9 144º 17 13 168º 20 24 168º 1 28 144º

(21)

Devanados Trifásicos de Corriente Alterna

Paso de la Estrella con Ranuras al Plan del Arrollamiento

Tarea

Caso D.- Arrollamiento a dos capas. Y=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 1 4 144º 2 5 144º 5 8 144º 6 9 144º 9 12 144º 16 13 144º 17 20 144º