Calculo de Motores Electricos v1.6

(1)

CÁLCULOS DE MOTORES ELÉCTRICOS V1.6

Correo

Pagina oficial Por: David Gerardo Suárez Pérez

Bobinados concéntricos

trifásicos por polos y por

polos consecuentes

Bobinados imbricados

trifásicos de una y de dos

capas

Bobinados imbricados

trifásicos Fraccionarios

Regulares

Bobinados imbricados

trifásicos Fraccionarios

Irregulares

Bobinados de dos

Velocidades Imbricados y

Concentricos

Bobinados Bifásicos

(2)

CÁLCULOS DE MOTORES ELÉCTRICOS V1.6

Bobinados imbricados

trifásicos Fraccionarios

Regulares

Bobinados Bifásicos

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(3)

(4)

G = 2pq

G f = 2p

BOBINADOS CONCÉNTRICOS

Se dice que un bobinado es concéntrico, cuando todas las bobinas que lo constituyen tienen un mismo centro, por lo que todas las bobinas de un mismo grupo son diferentes. Estos bobinados se pueden construir “por polos” (p.p) y “por polos consecuentes (p.p.c)”.

BOBINADO CONCÉNTRICO POR POLOS

En los bobinados por polos, por cada fase del devanado existen tantos grupos de bobinas como polos tiene la máquina.

Datos a tomar en cuenta para el bobinado P.P Y P.P.C

Los grupos de una misma fase se unen de la siguiente forma: final del primer grupo con el final del segundo grupo;

principio del segundo grupo, con el principio del tercer grupo, final del tercer grupo, con el final del cuarto grupo y así sucesivamente.

Es decir, que la unión se realizará de finales con finales y principios con principios. Siendo el principio del primer grupo el principio de la fase y el principio del último grupo el final de la fase.

Número de grupos del bobinado

Número de grupos por fase

Cálculos a obtener para bobinado Concéntrico por polos

Número de ranuras por polo y fase

(5)

**m= (q - 1 )* 2U**

1) Para cada una de las fases del esquema, se emplearán trazos o colores diferentes, de

forma que se distingan fácilmente entre sí

2) Se realizará el trazado de los grupos con sus respectivos trazos y colores. 3) Se procederá a la unión de los grupos que forman las fases.

4) Los principios de las fases se elegirán con arreglo a la tabla de principios.

5) Se determinará la polaridad. En sistemas trifásicos considerando que la corriente entra

por dos fases y sale por la tercera.

24 6

2 3 1800

12 Revoluciones por minuto (sincrónica) RPM

La forma práctica de hacer esta tabla se indica en el los ejemplos que se dan a continuación y también están numerados la forma de hacer los esquemas.

Conociendo el paso de principios se establecerá las ranuras cuyos principios o finales corresponden a las tres fases U-V-W

Paso de principios

Número de ranuras K

En la siguiente fórmula se da el paso de principios, teniendo presente que los bobinados aquí realizados son trifásicos.

Tabla de principios

Ejemplo 1

Bobinado concéntrico, realizado “ por polos “

Amplitud del grupo

Número de bobinas por grupo

Número de pares de polos p Número de fases q

(6)

2 1 4 4 12 U 1 13 25 37 49 61 V 5 17 29 41 53 65 W 9 21 33 45 57 69 1Pasos Paso 1: 6 Paso 1: 8 Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20 72 18 2 3 1800 Número de bobinas por grupo U = K/ 4p.q

bobinado concéntrico, realizado “ por polos “

No. De bobinas totales B

Pasos de bobinado se toman los primeros Amplitud del grupo m= (q - 1)*2U

Distancias de principios Y120º= K/3p

Tabla de principio U- V- W

Número de ranuras por polo y fase Kpq = K / 2p.q

Número de ranuras K Número de pares de polos p Número de fases q

(7)

12 6 3 12 12 36 U 1 37 73 109 145 181 V 13 49 85 121 157 193 W 25 61 97 133 169 205 3Pasos Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20 Paso 1: 22 Paso 1: 24 Paso 1: 26 Paso 1: 28 Tabla de principio U- V- W

Pasos de bobinado se toman los primeros Número de grupos del bobinado G= 2p.q

Número de bobinas por grupo U = K/ 4p.q Amplitud del grupo m= (q - 1)*2U

Distancias de principios Y120º= K/3p No. De bobinas totales B

(8)

G = pq

Gf = p

BOBINADOS CONCÉNTRICOS

Se dice que un bobinado es concéntrico, cuando todas las bobinas que lo constituyen tienen un mismo centro, por lo que todas las bobinas de un mismo grupo son diferentes. Estos bobinados se pueden construir “por polos” (p.p) y “por polos consecuentes (p.p.c)”.

BOBINADO CONCÉNTRICO POR POLOS

BOBINADO CONCÉNTRICO POR POLOS CONSECUENTES

En los bobinados por polos, por cada fase del devanado existen tantos grupos de bobinas como polos tiene la máquina. En los bobinados por polos consecuentes, por cada fase del devanado existen tantos grupos como pares de polos tiene la máquina.

Los grupos de una misma fase se unen de la siguiente manera: final del primer grupo con el principio del segundo grupo, final del segundo grupo con el principio del tercer grupo y así sucesivamente; es decir, que se unirán finales con principios.

Datos a tomar en cuenta para el bobinado P.P Y P.P.C

Los grupos de una misma fase se unen de la siguiente forma: final del primer grupo con el final del segundo grupo;

principio del segundo grupo, con el principio del tercer grupo, final del tercer grupo, con el final del cuarto grupo y así sucesivamente.

Es decir, que la unión se realizará de finales con finales y principios con principios. Siendo el principio del primer grupo el principio de la fase y el principio del último grupo el final de la fase.

Cálculos a obtener para bobinado Concéntrico por polos

Cálculos a obtener para bobinado Concéntrico por polos consecuentes

Número de grupos del bobinado

Número de grupos por fase

(9)

**m= (q - 1 ) *U**

1) Para cada una de las fases del esquema, se emplearán trazos o colores diferentes, de

forma que se distingan fácilmente entre sí

2) Se realizará el trazado de los grupos con sus respectivos trazos y colores. 3) Se procederá a la unión de los grupos que forman las fases.

4) Los principios de las fases se elegirán con arreglo a la tabla de principios.

5) Se determinará la polaridad. En sistemas trifásicos considerando que la corriente entra

por dos fases y sale por la tercera.

18 12

1 3 3600

3 Revoluciones por minuto (sincrónica) RPM

Número de grupos del bobinado G= p.q La forma práctica de hacer esta tabla se indica en el los ejemplos que se dan a continuación y también están numerados la forma de hacer los esquemas.

Conociendo el paso de principios se establecerá las ranuras cuyos principios o finales corresponden a las tres fases U-V-W

Paso de principios

En la siguiente fórmula se da el paso de principios, teniendo presente que los bobinados aquí realizados son trifásicos.

Tabla de principios

Amplitud del grupo

Ejemplo 1

Bobinado concéntrico, realizado “ por polos “

Bobinado concéntrico, realizado “ por polos consecuentes “

(10)

3 3 6 6 9 U 1 19 37 55 73 91 V 7 25 43 61 79 97 W 13 31 49 67 85 103 3Pasos Paso 1: 8 Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20 Paso 1: 22 48 32 1 3 3600 Amplitud del grupo m= (q - 1)*U

Distancias de principios Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W

bobinado concéntrico, realizado “ por polos “

bobinado concéntrico, realizado “ por polos consecuentes “

Pasos de bobinado se toman los primeros

Número de bobinas por grupo U = K/ 2p.q

Revoluciones por minuto (sincrónica) RPM

(11)

3 8 8 16 16 24 U 1 49 97 145 193 241 V 17 65 113 161 209 257 W 33 81 129 177 225 273 8Pasos Paso 1: 18 Paso 1: 20 Paso 1: 22 Paso 1: 24 Paso 1: 26 Paso 1: 28 Paso 1: 30 Paso 1: 32

Número de grupos del bobinado G= p.q

Número de bobinas por grupo U = K/ 2p.q Amplitud del grupo m= (q - 1)*U

(12)

BOBINADO CONCÉNTRICO POR POLOS CONSECUENTES

En los bobinados por polos consecuentes, por cada fase del devanado existen tantos grupos como pares de polos tiene la máquina.

Los grupos de una misma fase se unen de la siguiente manera: final del primer grupo con el principio del segundo grupo, final del segundo grupo con el principio del tercer grupo y así sucesivamente; es decir, que se unirán finales con principios.

(13)

(14)

(15)

2p=6 K=54 Yp = K/ 2p= 54/6=9 q=3 Yk= 9 ó 7, nunca 8 2p= 8 K=96 Yp = K/ 2p=96/8=12 q=3 Yk =11, 9 ó 7

Calcular bobinado imbricado de una capa, realizado por polos

Se determinan el número de bobinas que forman un grupo. U= K / 4p.q

Los lados activos situados en ranuras sucesivas deben tener dirigida sus cabezas en distinto sentido.

Los lados activos cuyas cabezas salen en igual sentido deben ser agrupadas en grupos de U lados de la misma fase.

BOBINADO IMBRICADO DE UNA CAPA

En estos bobinados, cada lado activo ocupa toda una ranura. En consecuencia las medias cabezas de lado activos colocados en ranuras sucesivas se dirigen alternativamente hacia la derecha e izquierda.

Esto exige que las bobinas de un bobinado de una capa tengan un paso de ranura tal que sus lados activos, estén colocados uno en ranura impar y otro en ranura par. Para que quede cumplimentada esta condición es necesario que el paso de ranura o ancho de bobina sea forzosamente una cantidad impar. Por otra parte, el paso de ranura debe cumplir la condición de que su valor ha de ser, aproximadamente igual al paso polar.

De acuerdo con el valor del paso polar Yp, será elegido el ancho de bobina o paso de ranura Yk. Se elegirán los principios de las fases Una vez calculado el bobinado, dibujaremos el esquema teniendo en cuenta las siguientes reglas:

Como consecuencia de estas dos condiciones podemos enunciar las reglas referentes al ancho de bobina en los bobinados imbricados de una capa por ranura.

En bobinados trifásicos con paso polar impar, se adoptará un ancho de bobina o paso de ranura Yk igual al paso polar Yp. También puede ser acortado pero en un número de ranuras par.

En bobinados trifásicos con paso polar par el ancho de bobina debe ser forzosamente acortado, a fin de conseguir que tenga un valor impar. El acortamiento será de un número impar de ranuras.

Proceso de cálculo de un bobinado imbricado de una capa.- Los datos necesarios para el cálculo son, el número de ranura K, el número de polos 2p y el número de fases q. El procedimiento para empezar los cálculos será el siguiente:

Ejemplo

(16)

U 1

V 11

W 21

Número de fases q

BOBINADO IMBRICADO DE DOS CAPAS

Número de grupos del bobinado G= 2p.q Número de pares de polos p

Proceso de cálculo de un bobinado imbricado de dos capas.- Los datos necesarios son el número de ranuras K, número de pares de polos p y número de fases q. El proceso de calculo es el siguiente:

Número de ranuras por polo y fase Kpq = K / 2p.q Número de bobinas por grupo U = K/ 4p.q

El bobinado imbricado de dos capas es otro tipo de bobinado de bobinas iguales, pero con la característica de estar superpuesto en cada ranura dos lados activos de bobinas distintas.

Tabla de principio U- V- W

Paso polar o paso de ranura Yp = K/ 2p Paso de principio Y120º= K/3p

En este tipo de bobinado no existe condición que forzosamente imponga un determinado valor al ancho de bobina o paso de ranura, pudiendo ser elegido tanto diametral como acortado, según convenga.

(17)

En los bobinados de dos capas, el número de bobinas es igual al número de ranuras, es decir B=K, por lo que el número de bobinas por grupo será igual a: U= B/ 2pq

Se elegirá el ancho de bobina de acuerdo con el paso polar. Se elegirá los principios de fases, sobre el cuadro respondiente. Para dibujar el esquema se deben numerar solamente los lados activos de la capas superior.

(18)

U 1

V 5

W 9

Paso polar o paso de ranura Yp = K/ 2p Número de ranuras K

EJEMPLOS DE BOBINADO DE UNA CAPA

No. De bobinas totales B Paso de principio Y120º= K/3p

Tabla de principio U- V- W

Número de grupos del bobinado G= 2p.q

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

Calcular bobinado imbricado de una capa, realizado por polos

Se determinan el número de bobinas que forman un grupo. U= K / 4p.q

EJEMPLO

Los lados activos situados en ranuras sucesivas deben tener dirigida sus cabezas en distinto sentido.

Los lados activos cuyas cabezas salen en igual sentido deben ser agrupadas en grupos de U lados de la misma fase.

BOBINADO IMBRICADO DE UNA CAPA

En estos bobinados, cada lado activo ocupa toda una ranura. En consecuencia las medias cabezas de lado activos colocados en ranuras sucesivas se dirigen alternativamente hacia la derecha e izquierda.

Esto exige que las bobinas de un bobinado de una capa tengan un paso de ranura tal que sus lados activos, estén colocados uno en ranura impar y otro en ranura par. Para que quede cumplimentada esta condición es necesario que el paso de ranura o ancho de bobina sea forzosamente una cantidad impar. Por otra parte, el paso de ranura debe cumplir la condición de que su valor ha de ser, aproximadamente igual al paso polar.

De acuerdo con el valor del paso polar Yp, será elegido el ancho de bobina o paso de ranura Yk. Se elegirán los principios de las fases Una vez calculado el bobinado, dibujaremos el esquema teniendo en cuenta las siguientes reglas:

Como consecuencia de estas dos condiciones podemos enunciar las reglas referentes al ancho de bobina en los bobinados imbricados de una capa por ranura.

En bobinados trifásicos con paso polar impar, se adoptará un ancho de bobina o paso de ranura Yk igual al paso polar Yp. También puede ser acortado pero en un número de ranuras par.

En bobinados trifásicos con paso polar par el ancho de bobina debe ser forzosamente acortado, a fin de conseguir que tenga un valor impar. El acortamiento será de un número impar de ranuras.

Proceso de cálculo de un bobinado imbricado de una capa.- Los datos necesarios para el cálculo son, el número de ranura K, el número de polos 2p y el número de fases q. El procedimiento para empezar los cálculos será el siguiente:

ÍNDICE

(25)

90 3 3 18 5 2.5 15 10 45 31 61 91 121 41 71 101 131 51 81 111 141 Número de fases q

BOBINADO IMBRICADO DE DOS CAPAS

Número de grupos del bobinado G= 2p.q Número de pares de polos p

El bobinado imbricado de dos capas es otro tipo de bobinado de bobinas iguales, pero con la característica de estar superpuesto en cada ranura dos lados activos de bobinas distintas.

Tabla de principio U- V- W

Paso polar o paso de ranura Yp = K/ 2p Paso de principio Y120º= K/3p

En este tipo de bobinado no existe condición que forzosamente imponga un determinado valor al ancho de bobina o paso de ranura, pudiendo ser elegido tanto diametral como acortado, según convenga.

(26)

En los bobinados de dos capas, el número de bobinas es igual al número de ranuras, es decir B=K, por lo que el número de bobinas por grupo será igual a: U= B/ 2pq

Se elegirá el ancho de bobina de acuerdo con el paso polar. Se elegirá los principios de fases, sobre el cuadro respondiente. Para dibujar el esquema se deben numerar solamente los lados activos de la capas superior.

El paso de este ejemplo dio

6, usaremos el mismo paso

polar o paso diametral con lo que el paso de bobina

queda 1+6=7 por lo que nuestro ancho de bobina

es de 1:7

Calcular bobinado imbricado de dos capas, realizado por polos

EJEMPLO

(27)

36 3 3 18 2 2 6 4 36 13 25 37 49 17 29 41 53 21 33 45 57

Paso polar o paso de ranura Yp = K/ 2p Número de ranuras K

EJEMPLOS DE BOBINADO DE UNA CAPA

No. De bobinas totales B Paso de principio Y120º= K/3p

Tabla de principio U- V- W

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

6, por lo cual lo

acortaremos en una unidad por lo que nuestro ancho de bobina es de 1+5=6 por

lo que nuestro ancho de bobina es de 1:6

(35)

6, usaremos el mismo paso

polar o paso diametral con lo que el paso de bobina

queda 1+6=7 por lo que nuestro ancho de bobina

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

Los bobinados fraccionarios pueden ser simétricos y asimétricos.

Si el número de bobinas por grupo no es un número entero, por ejemplo, 2,5 y como no es posible hacer un grupo con dos bobinas y media, la solución es hacer grupos alternados de dos y tres bobinas.

La distribución de los grupos no podrá ser arbitraria, sino con cierta uniformidad a laque llamamos SIMETRÍA y a partir de aquí se obtendrán los llamados grupos de repetición.

Condición de simetría

BOBINADO IMBRICADO FRACCIONARIO

Un bobinado imbricado es fraccionario, cuando la fórmula que da el número de bobinas por grupo U, no es entero.

Los bobinados imbricados fraccionarios, se emplean con preferencia en los alternadores, por obtenerse en ellos una curva senoidal más precisa.

Número de bobinas por grupo

Proceso de calculo de bobinado simétrico

Para que un bobinado fraccionario sea simétrico, se requiere que el número de bobinas del devanado dividido por la constante propia CP ( expresada en la siguiente tabla ) de un número entero.

Un bobinado cuyo número de polos 2p = 2, número de bobinas B = 9 y número de fases q = 3. Determinar la clase de bobinado y si es simétrico.

1º) Datos necesarios para calcular el bobinado imbricado fraccionario simétrico. ÍNDICE

(41)

.(1)

Simetría

De la fórmula .( 1 ), y cuyo resultado es fraccionario se indica de la siguiente manera.

Si el número de ranuras por polo y fase Kpq, resulta fraccionario se comprobará si dicho bobinado es simétrico, aplicando la fórmula de simetría.

Seguidamente se procederá a determinar como se han de distribuir los grupos, así como el número de bobinas que han de llevar cada grupo.

2º) Número de grupos del bobinado 3º) Número de ranuras por polo y fase

Grupos de repetición: Los grupos de bobinas que se repiten con simetría, se llaman grupos de repetición; su número está expresado por la siguiente fórmula:

A continuación se procederá a establecer la distribución de los grupos de bobinas para diferentes fracciones de U.

(42)

La realización del cuadro de principios se hará igual a la empleada en los demás bobinados de c. a..(imbricados enteros)

Bobinado imbricado fraccionario, realizado a dos capas “ por polos “.

(43)

Bobinado imbricado fraccionario, realizado a una capa “ por polos “.

(44)

En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. Número de ranuras K

Número de pares de polos p Número de fases q

Constante propia del bobinado trifasico ver tabla CP

Calculo para bobinado trifásico imbricado a dos capas

Datos de entrada para calcular el bobinado

Grupos de Repetición GR=2p/d Paso de ranura Yk=K/2p Paso de principio Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W

Número de grupos del bobinado G= 2p.q

Número de ranuras por polo y fase Kpq = K / 2p.q Simetría B/CP

Número de bobinas por grupo U = B/ 2p.q

numero de bobinas de grupo pequeño E numero de bobinas de grupo grande E+1

Calculo para bobinado trifásico imbricado a una capa

U V W

No. De bobinas totales B

Número de ranuras K Número de pares de polos p

ÍNDICE ÍNDICE

(45)

En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. Número de fases q

Número de ranuras por polo y fase Kpq = K / 2p.q

Paso de principio Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W

U

Simetría B/CP

Número de bobinas por grupo U = B/ 2p.q Grupos de Repetición GR=2p/d

Paso de ranura Yk=K/2p

V W

(46)

Si

Los bobinados fraccionarios pueden ser simétricos y asimétricos.

Condición de simetría

BOBINADO IMBRICADO FRACCIONARIO

No es entero, el bobinado será fraccionario.

Por lo que el bobinado es fraccionario.

Por lo que al ser entero el bobinado es simétrico.

Proceso de calculo de bobinado simétrico

Para que un bobinado fraccionario sea simétrico, se requiere que el número de bobinas del devanado dividido por la constante propia CP ( expresada en la siguiente tabla ) de un número entero.

Como utilizar la Tabla

Un bobinado cuyo número de polos 2p = 2, número de bobinas B = 9 y número de fases q = 3. Determinar la clase de bobinado y si es simétrico.

(47)

a) Número de ranuras K b) Número de polos 2p c) Número de fases q d) Número de bobinas B

e) Indicación de si el bobinado se realiza “ por polos “

G= 2pq

Simetría

De la fórmula .( 1 ), y cuyo resultado es fraccionario se indica de la siguiente manera.

Si el número resulta entero será simétrico.

5º) Número de bobinas por grupo

2º) Número de grupos del bobinado 3º) Número de ranuras por polo y fase

4º) Simetría

6º) Distribución de los grupos en el bobinado.

Grupos de repetición: Los grupos de bobinas que se repiten con simetría, se llaman grupos de repetición; su número está expresado por la siguiente fórmula:

A continuación se procederá a establecer la distribución de los grupos de bobinas para diferentes fracciones de U.

(48)

18 Entero E 1 2 numerador D 1 3 denominador d 2 3 12 1.5 6 1 1/2 2 4.5 3 1 10 4 13 7 16 18 1 2 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. 1 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. 1

8º) Paso de principios.

9º) Tabla de principios.

Ejemplo 1

Constante propia del bobinado trifásico ver tabla CP

Bobinado imbricado fraccionario, realizado a dos capas “ por polos “.

Datos de entrada para calcular el bobinado Coloque aca los siguientes datos del resultado de numero de bobinas por grupo

Número de ranuras K

Paso de ranura Yk=K/2p Menos ,5 (1+4)=5 por lo que el paso de bobina es de 1:5

AA-B-CC-A-BB-C ( 2 VECES ).

U V W

(49)

18 Entero E 1 1 numerador D 1 3 denominador d 2 3 6 3 3 1 1/2 1 9 6 1 7 13 9 1 2 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. 1 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. 1 Número de ranuras K

Constante propia del bobinado trifásico ver tabla CP

Ejemplo 2

Bobinado imbricado fraccionario, realizado a una capa “ por polos “.

Grupos de Repetición GR=2p/d

Paso de ranura Yk=K/2p Queda Igual (1+9)=10 por lo que el paso de bobina es de 1:10

Paso de principio Y120º= K/3p

numero de bobinas de grupo pequeño E numero de bobinas de grupo grande E+1 Tabla de principio U- V- W

U V W

(50)

25 Entero E 2 2 numerador D 1 3 denominador d 2 3 12 2.083333333 8.333333333 2 1/12 2 6.25 4.166666667 1 13.5 26 38.5 51 5.166666667 17.66666667 30.1666667 42.6666667 55.1666667 9.333333333 21.83333333 34.3333333 46.8333333 59.3333333 25 2 3 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. 1 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. 1

24 Entero E 2 1 numerador D 1 Número de ranuras K

Calculo para bobinado trifásico imbricado a dos capas

Grupos de Repetición GR=2p/d Paso de ranura Yk=K/2p Paso de principio Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W

Calculo para bobinado trifásico imbricado a una capa

U V W

(51)

3 denominador d 2 3 6 4 4 2 1 12 8 1 25 49 73 97 9 33 57 81 105 17 41 65 89 113 12 2 3 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. 1 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. 1 Número de fases q

U

Simetría B/CP

V W

(52)

Por lo que el bobinado es fraccionario. Para que un bobinado fraccionario sea simétrico, se requiere que el número de bobinas del devanado dividido por la constante propia CP ( expresada en la siguiente tabla ) de un número entero.

Un bobinado cuyo número de polos 2p = 2, número de bobinas B = 9 y número de fases q = 3.

(53)

(54)

Coloque aca los siguientes datos del resultado de numero de bobinas por grupo

(55)

(56)

63.5 67.6666667 71.8333333

(57)

121 129 137

(58)

Número de bobinas por grupo U = B/ 2p.q Número de pares de polos p

Número de fases q

Número de ranuras por polo y fase Kpq = K / 2p.q Simetria B/CP

Tabla CP para demostrar Simetria

Ejemplo 1

Bobinado imbricado fraccionario irregular, realizado a dos capas “ por polos “. Datos de entrada para calcular el bobinado

BOBINADO IMBRICADO FRACCIONARIO IRREGULAR

Cuando en un bobinado fraccionario al determinar su simetría y dividir B por la constante propia CP, no da un número entero se tiene un bobinado irregular.

En los bobinados de seis y doce polos en los que el número de bobinas no es divisible por la constante propia 9, pero si lo es por 3, se pueden resolver estos bobinados utilizando el bobinado fraccionario irregular, tanto para motores de jaula de ardilla, como para alternadores.En estos bobinados la distribución no es regular y no se puede hacer por el método indicado para los bobinados

fraccionarios regulares. En la tabla que se inserta a continuación se indica la forma práctica de hacer la distribución.

A excepción de la distribución de las bobinas, con su cálculo, el proceso de cálculo a seguir es similar al de los bobinados imbricados fraccionarios regulares.

ÍNDICE

(59)

En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. numero de bobinas de grupo grande E+1

AA-BB-C-AA-B-CC-A-BB-CC ( 2 VECES ).

Ejemplo 2

U

V W

No. De bobinas totales B No. De bobinas totales B

numero de bobinas de grupo pequeño E Grupos de Repeticion GR=2p/d

Paso de ranura Yk=K/2p Paso de principio Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W

(60)

En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D.

W

No. De bobinas totales B Paso de principio Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W

U V

Número de bobinas por grupo U = B/ 2p.q Grupos de Repeticion GR=2p/d

Número de ranuras K Número de pares de polos p Número de fases q

Bobinado imbricado fraccionario irregular, realizado a dos capas “ por polos “.

AA-B-C-A-B-CC-A-BB-C ( 2 VECES ). Tabla de principio U- V- W

U V W

Simetria B/CP

Paso de ranura Yk=K/2p Paso de principio Y120º= K/3p Número de ranuras K

Bobinado imbricado fraccionario irregular, realizado a una capa “ por polos “. Datos de entrada para calcular el bobinado

ÍNDICE

(61)

En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D.

U V W

numero de bobinas de grupo pequeño E numero de bobinas de grupo grande E+1 Grupos de Repeticion GR=2p/d

Paso de ranura Yk=K/2p Paso de principio Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W Número de fases q

Bobinado imbricado fraccionario irregular, realizado a una capa “ por polos “. Datos de entrada para calcular el bobinado

(62)

30 Entero E 1 3 numerador D 2 3 denominador d 3 9 18 1 2/3 3 1/3 1 2/3 Número de bobinas por grupo U = B/ 2p.q

Tabla CP para demostrar Simetria

Ejemplo 1

BOBINADO IMBRICADO FRACCIONARIO IRREGULAR

Cuando en un bobinado fraccionario al determinar su simetría y dividir B por la constante propia CP, no da un número entero se tiene un bobinado irregular.

En los bobinados de seis y doce polos en los que el número de bobinas no es divisible por la constante propia 9, pero si lo es por 3, se pueden resolver estos bobinados utilizando el bobinado fraccionario irregular, tanto para motores de jaula de ardilla, como para alternadores.En estos bobinados la distribución no es regular y no se puede hacer por el método indicado para los bobinados

fraccionarios regulares. En la tabla que se inserta a continuación se indica la forma práctica de hacer la distribución.

A excepción de la distribución de las bobinas, con su cálculo, el proceso de cálculo a seguir es similar al de los bobinados imbricados fraccionarios regulares.

(63)

2 5 3 1/3 1 11 21 U 1 4 1/3 14 1/3 24 1/3 V 14 7 2/3 17 2/3 27 2/3 W 8 30 30 1 2 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. 2 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. 1 numero de bobinas de grupo grande E+1

AA-BB-C-AA-B-CC-A-BB-CC ( 2 VECES ).

Ejemplo 2

U

V W

numero de bobinas de grupo pequeño E Grupos de Repeticion GR=2p/d

Paso de ranura Yk=K/2p Queda Igual (1+5)=6 por lo que el paso de bobina es de 1:6 Paso de principio Y120º= K/3p

(64)

48 Entero E 1 3 numerador D 1 3 denominador d 3 9 18 2 2/3 2 2/3 1 1/3 2 8 5 1/3 1 17 33 6 1/3 22 1/3 38 1/3 11 2/3 27 2/3 43 2/3 24 1 2 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. 1 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. 2

24 Entero E 1 3 numerador D 2 3 denominador d 3 9 18 1 1/3 2 2/3 1 1/3 2 4 2 2/3 1 9 17 3 2/3 11 2/3 19 2/3 6 1/3 14 1/3 22 1/3 24 W

No. De bobinas totales B Paso de principio Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W

U V

AA-B-C-A-B-CC-A-BB-C ( 2 VECES ). Tabla de principio U- V- W

U V W

Simetria B/CP

Paso de ranura Yk=K/2p Se resta 1 (1+7)=8 por lo que el paso de bobina es de 1:8 Paso de principio Y120º= K/3p

Bobinado imbricado fraccionario irregular, realizado a una capa “ por polos “.

(65)

1 2 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. 2 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. 1

24 Entero E 0 3 numerador D 1 3 denominador d 3 9 18 1 1/3 1 1/3 2/3 2 4 2 2/3 1 9 17 3 2/3 11 2/3 19 2/3 6 1/3 14 1/3 22 1/3 12 12 0 1 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos grandes D. 1 En cada grupo de repetición GR hay un número de grupos pequeños d-D. 2

U V W

numero de bobinas de grupo pequeño E numero de bobinas de grupo grande E+1 Grupos de Repeticion GR=2p/d

Paso de ranura Yk=K/2p Paso de principio Y120º= K/3p Tabla de principio U- V- W Número de fases q

Bobinado imbricado fraccionario irregular, realizado a una capa “ por polos “.

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

Se tiene, por ejemplo, que siendo de 8 polos, la polaridad mayor de un bobinado, de dos velocidades, al hacer la conmutación de los polos queda reducida a la mitad, es decir, 4 polos.

Correspondiendo para la primera polaridad 750 r. p. m. y para la segunda 1500 r. p. m.. Para hacer el cálculo de este tipo de bobinados se han de seguir las siguientes normas:

BOBINADO DE DOS VELOCIDADES CONCÉNTRICOS

BOBINADO PARA DOS VELOCIDADES

Para conseguir dos velocidades en un motor se puede lograr de dos formas diferentes; la primera, la más sencilla eléctricamente consiste en bobinar el motor con dos bobinados

independientes, correspondiendo a cada uno de ellos una polaridad diferente.

Este procedimiento de superponer dos bobinados en las ranuras del motor hace que este tenga mucho volumen para poca potencia, ya que las ranuras han de ser de doble cavidad para poder contener el doble bobinado.

El segundo procedimiento de obtención de las velocidades consiste en que en un mismo bobinado puedan obtenerse dos polaridades cambiando sus conexiones.

Número de bobinas por grupo

Llamando ( P ) a la polaridad mayor y ( p ) a la polaridad menor se tendrá: Número de grupos de bobinas

G= 2pq

Por polos consecuentes Por polos

**m= (q-1) * U**

**m= (q-1) * 2U**

Por polos consecuentes Por polos

Amplitud de grupo

Paso de principios

(71)

24 8

P

2 p 1 3 3600 1200 6 2 2 4 8 12 U 1 25 49 73 97 121 V 9 33 57 81 105 129 W 17 41 65 89 113 137 2 Pasos Paso 1: 6 Paso 1: 8 Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20

Número de pares de polos Número de fases q

(EJEMPLO) CALCULO CONCENTRICO POR POLOS CONSECUENTES

Número de ranuras por polo y fase Kpq = K / 2P.q

Revoluciones por minuto

P

(sincrónica) RPM Revoluciones por minuto p(sincrónica) RPM

Número de bobinas por grupo U = K/ 2

P

.q

Amplitud del grupo m= (q - 1)*U

(72)

24 12

P

1 p 2 3 3600 1800 12 4 2 8 4

CALCULO CONCENTRICO POR POLOS

P

(sincrónica) RPM Revoluciones por minuto p(sincrónica) RPM Número de ranuras K

Número de pares de polos

P

.q

Amplitud del grupo m= (q - 1)*2U

(73)

24 U 1 13 25 37 49 61 V 5 17 29 41 53 65 W 9 21 33 45 57 69 2 Pasos Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20 Paso 1: 22 Paso 1: 24 24 8

P

2 p 1 3 3600 1200 6 2 2 4 8 12 U 1 25 49 73 97 121 V 9 33 57 81 105 129 W 17 41 65 89 113 137 2 Pasos Paso 1: 6 Paso 1: 8 Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20 Tabla de principio U- V- W

Número de pares de polos Número de fases q

CALCULO CONCENTRICO POR POLOS CONSECUENTES

P

.q

Amplitud del grupo m= (q - 1)*U

(74)

Se tiene, por ejemplo, que siendo de 8 polos, la polaridad mayor de un bobinado, de dos velocidades, al hacer la conmutación de los polos queda reducida a la mitad, es decir, 4 polos.

Correspondiendo para la primera polaridad 750 r. p. m. y para la segunda 1500 r. p. m.. Para hacer el cálculo de este tipo de bobinados se han de seguir las siguientes normas:

BOBINADO DE DOS VELOCIDADES CONCÉNTRICOS

BOBINADO DE DOS VELOCIDADES IMBRICADOS

BOBINADO PARA DOS VELOCIDADES

Para conseguir dos velocidades en un motor se puede lograr de dos formas diferentes; la primera, la más sencilla eléctricamente consiste en bobinar el motor con dos bobinados

independientes, correspondiendo a cada uno de ellos una polaridad diferente.

Este procedimiento de superponer dos bobinados en las ranuras del motor hace que este tenga mucho volumen para poca potencia, ya que las ranuras han de ser de doble cavidad para poder contener el doble bobinado.

El segundo procedimiento de obtención de las velocidades consiste en que en un mismo bobinado puedan obtenerse dos polaridades cambiando sus conexiones.

Número de bobinas por grupo Llamando ( P ) a la polaridad mayor y ( p ) a la polaridad menor se tendrá:

Número de grupos de bobina

G= 2pq

Paso de principios Paso de ranuras

(75)

24

P

2 1 3 1800 3600 6 2 4 6 1.7 8 1 9 17 24

Número de pares de polos p

Número de fases q

(EJEMPLO) CALCULO CONCENTRICO POR POLOS CONSECUENTES

(EJEMPLO) CALCULO IMBRICADO A DOS CAPAS

Número de ranuras por polo y fase Kpq = K / 2

P

.q

P

Que igual (1+6)=7 por lo que el paso de bobina es de 1:7 Ancho de bobina o paso de ranura acortado Yk

Paso de principio Y120º= K/3p

Número de bobinas por grupo U = B/ 2p.q Paso polar o paso de ranura

Y

k = K/ 2

P

W

Tabla de principio U- V- W U

V ÍNDICE

(76)

24

P

4 2 3 12 1 1 3 4

CALCULO CONCENTRICO POR POLOS

CALCULO IMBRICADO A UNA CAPA

Número de fases q

Número de grupos del bobinado G= 2p.q Número de ranuras K

Ancho de bobina o paso de ranura acortado Yk

P

.q

Y

k = K/ 2

P

Tabla de principio U- V- W ÍNDICE

(77)

1 5 9 12 28

P

4 1 3 900 3600 6 1.167 4.667 3.5 9.333 1 10.33 19.67 28 V W

U

Número de fases q

CALCULO CONCENTRICO POR POLOS CONSECUENTES

CALCULO IMBRICADO A DOS CAPAS

P

.q

P

Ancho de bobina o paso de ranura acortado Yk

Y

k = K/ 2

P

W

Tabla de principio U- V- W U

V ÍNDICE

(78)

(79)

(EJEMPLO) CALCULO IMBRICADO A DOS CAPAS

(80)

(81)

(82)

BOBINADOS BIFÁSICOS

Los motores bifásicos, por lo general, se hacen concéntricos y “ por polos “, ya que al hacerlos “ por polos consecuentes “, resulta complicado al tener que hacer diferentes modelos de bobinas, por lo que queda desechado el realizar este tipo de bobinados.

El cálculo de los bobinados bifásicos es igual al empleado con los bobinados concéntricos.

En lo único que varía el cálculo es en los principios, que en este caso se determinarán para una distancia eléctrica en grados de 90. La fórmula que da el paso de principios se indica por

Y

90.

Paso de principios

Tabla de principios

EJEMPLO #1

Si se desea conocer nuevos principios en el bobinado, se determinará el paso de ciclo que equivale a 360 grados eléctricos.

Aplicando las dos fórmulas se establecerán los principios, lo que se demuestra prácticamente con el siguiente ejemplo.

EJEMPLO

En un motor de 36 ranuras y 6 polos determinar la tabla de principios.

ÍNDICE

(83)

U 1 17 33 V 5 21 37 Paso 1: 6 Paso 1: 8 Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20

EJEMPLO #2

Distancias de principios Y90º= K/3p Paso de ciclo Y360º= K/p

(84)

U 1 17 33 V 5 21 37 Paso 1: 6 Paso 1: 8 Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20 Número de ranuras K Número de pares de polos p

Revoluciones por minuto (sincrónica) RPM Número de grupos del bobinado G= 2p.q

Tabla de principio U- V

(85)

U 1 25 49 V 7 31 55 Paso 1: 8 Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 20 Paso 1: 22 Número de ranuras K Número de pares de polos p Número de fases q

CÁLCULO DE MOTORES BIFÁSICOS

Pasos de bobinado se toman los primeros Distancias de principios Y90º= K/3p Paso de ciclo Y360º= K/p

(86)

16 8 1

2

BOBINADOS BIFÁSICOS

Los motores bifásicos, por lo general, se hacen concéntricos y “ por polos “, ya que al hacerlos “ por polos consecuentes “, resulta complicado al tener que hacer diferentes modelos de bobinas, por lo que queda desechado el realizar este tipo de bobinados.

El cálculo de los bobinados bifásicos es igual al empleado con los bobinados concéntricos.

En lo único que varía el cálculo es en los principios, que en este caso se determinarán para una distancia eléctrica en grados de 90. La fórmula que da el paso de principios se indica por

Y

90.

Paso de ciclo

Tabla de principios

EJEMPLO #1

Si se desea conocer nuevos principios en el bobinado, se determinará el paso de ciclo que equivale a 360 grados eléctricos.

Aplicando las dos fórmulas se establecerán los principios, lo que se demuestra prácticamente con el siguiente ejemplo.

EJEMPLO

En un motor de 36 ranuras y 6 polos determinar la tabla de principios.

(87)

3600 4 4 2 4 4 16 8 2 Pasos

EJEMPLO #2

(88)

32 8 2 2 1800 8 4 2 4 4 16 16 2 Pasos Número de ranuras K Número de pares de polos p

Revoluciones por minuto (sincrónica) RPM Número de grupos del bobinado G= 2p.q

(89)

48 12 2 2 1800 8 6 3 6 6 24 24 3 Pasos Número de ranuras K Número de pares de polos p Número de fases q

CÁLCULO DE MOTORES BIFÁSICOS

Pasos de bobinado se toman los primeros Distancias de principios Y90º= K/3p Paso de ciclo Y360º= K/p

(90)

(91)

(92)

(93)

CÁLCULO DE BOBINADOS SEPARADOS

En los bobinados separados el devanado principal ocupa los dos tercios de las ranuras totales. Por lo que el número de bobinas por grupo U y la amplitud m, viene dado por la misma fórmula:

BOBINADO DE MOTORES MONOFÁSICOS

Los bobinados monofásicos suelen ser siempre concéntricos y “ por polos “.

Los motores monofásicos tienen dos bobinados independientes, el principal y el auxiliar. Estos dos bobinados pueden ir separados o superpuestos.

El bobinado es separado cuando los dos bobinados ocupan ranuras diferentes y superpuesto cuando algunas bobinas auxiliares van colocadas en ranuras ocupadas, parcialmente, por bobinas principales.

Para calcular el paso de principios se seguirá el mismo método que se emplea para motores bifásicos.

El devanado auxiliar ocupa un tercio de las ranuras totales y el número de bobinas por grupo Ua viene dado por la fórmula.

La amplitud

ma del grupo auxiliar, viene dada por la fórmula.

Paso de ciclo

(94)

24 6 2 1 1800 2 1 4 3 12 8 16 U 1 13 Ua 4 16

Principal 2 Pasos Auxiliar 1 pasos

Paso 1: 4 Paso 1: 6 Paso 1: 6 Paso 1: 8 Paso 1: 8 Paso 1: 10 Paso 1: 10 Paso 1: 12 Paso 1: 12 Paso 1: 14 Paso 1: 14 Paso 1: 16 Paso 1: 16 Paso 1: 18 Paso 1: 18 Paso 1: 20

Número de bobinas por grupo del auxiliar Ua = K / 12p

Amplitud del grupo auxiliar

ma= K/3p

Número de bobinas por grupo y amplitud del bobinado principal U =m= K / 6p

No. De grupo de bobinas totales B No.De bobinas totales b

Tabla de principio U- Ua

(95)

CÁLCULO DE BOBINADOS SEPARADOS

ÍNDICE

(96)

36 18 1 1 3600 6 3 12 9 36 4 72 U 1 37 73 Ua 10 46 82

Paso 1: 8 Paso 1: 14 Paso 1: 10 Paso 1: 16 Paso 1: 12 Paso 1: 18 Paso 1: 14 Paso 1: 20 Paso 1: 16 Paso 1: 22 Paso 1: 18 Paso 1: 24 Paso 1: 20 Paso 1: 26 Paso 1: 22 Paso 1: 28 Número de fases q

Revoluciones por minuto (sincrónica) RPM Número de ranuras K

Número de pares de polos p

ma= K/3p

Número de bobinas por grupo y amplitud del bobinado principal U =m= K / 6p

No.De bobinas totales b

Paso de ciclo Y360º= K/p

No. De grupo de bobinas totales B

(97)

CÁLCULO DE BOBINADOS SEPARADOS

CÁLCULO DE BOBINADOS SUPERPUESTOS

En los bobinados separados el devanado principal ocupa los dos tercios de las ranuras totales. Por lo que el número de bobinas por grupo U y la amplitud m, viene dado por la misma fórmula:

La disposición constructiva adoptada para los bobinados superpuestos varía mucho según los fabricantes.

BOBINADO DE MOTORES MONOFÁSICOS

Los bobinados monofásicos suelen ser siempre concéntricos y “ por polos “.

Los motores monofásicos tienen dos bobinados independientes, el principal y el auxiliar. Estos dos bobinados pueden ir separados o superpuestos.

El bobinado es separado cuando los dos bobinados ocupan ranuras diferentes y superpuesto cuando algunas bobinas auxiliares van colocadas en ranuras ocupadas, parcialmente, por bobinas principales.

Para calcular el paso de principios se seguirá el mismo método que se emplea para motores bifásicos. La amplitud del grupo auxiliar valdrá:

Finalmente se determinará la tabla de principios

Para calcular un bobinado superpuesto se empezará por adoptar el número de bobinas por grupo

principal U, cuyo valor puede ser entero o entero + medio. Con este valor podremos determinar el número de ranuras ocupadas por el bobinado principal, que será igual a 2p x 2U, de forma que las

ranuras libres serán K - ( 2p x 2U ), con lo que el valor de la amplitud de grupo principal será: El devanado auxiliar ocupa un tercio de las ranuras totales y el número de bobinas por

grupo Ua viene dado por la fórmula.

Amplitud del grupo principal valdrá

La amplitud

ma del grupo auxiliar, viene dada por la fórmula.

Seguidamente se adoptará el número de bobinas por grupo del bobinado auxiliar. A este fin se ha de tener en cuenta que este valor depende del obtenido para la amplitud del grupo principal.

En efecto, si este es par, el número de bobinas por grupo auxiliar ha de ser un número entero, mientras que si la amplitud resulta de valor impar, el número de bobinas por grupo auxiliar ha de ser entero + medio, es decir, que las dos medias bobinas exteriores de dos grupos consecutivos ocuparán la misma ranura.

Paso de ciclo

(98)

18 4.5 1 10 1 3600 3 1.5 3 6 4.5 4 18 4 18 U 1 19 37 Ua 5 23 41

Paso 1: 5 Paso 1: 8 Paso 1: 7 Paso 1: 10 Paso 1: 9 Paso 1: 12 Paso 1: 11 Paso 1: 14 Paso 1: 13 Paso 1: 16 Paso 1: 15 Paso 1: 18 Paso 1: 17 Paso 1: 20 Paso 1: 19 Paso 1: 22

Amplitud del bobinado principal m=K-(2p*2U)/2p Revoluciones por minuto (sincrónica) RPM Número de bobinas por grupo principal U = K / 6p

Paso de ciclo Y360º= K/p

No. De grupo de bobinas totales B

**ma= K-(2p*2Ua)/2p**

A) Superpuestos

No.De bobinas totales b

Posibilidad de ejecución

ÍNDICE

(99)

B) Alternados

(100)

36 9 1 19 1 3600 6 3 6 12 9 9 36 4 72 U 1 37 73 Ua 10 46 82

Paso 1: 8 Paso 1: 14 Paso 1: 10 Paso 1: 16 Paso 1: 12 Paso 1: 18 Paso 1: 14 Paso 1: 20 Paso 1: 16 Paso 1: 22 Paso 1: 18 Paso 1: 24 Paso 1: 20 Paso 1: 26 Paso 1: 22 Paso 1: 28 Número de fases q

Revoluciones por minuto (sincrónica) RPM Número de ranuras K

Número de pares de polos p

Amplitud del bobinado principal m=K-(2p*2U)/2p Amplitud del grupo auxiliar

**ma= K-(2p*2Ua)/2p**

Número de bobinas por grupo principal U = K / 6p

No. De grupo de bobinas totales B No.De bobinas totales b