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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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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:
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
Fin
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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 PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
Con este dato realizamosla siguiente tabla deprincipios de fase
RESULTADOS DEL CALCULO
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
Con este dato realizamosla siguiente tabla deprincipios de fase
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Fin
Un bobinado trifásico alimentado por un sistema trifásico de corrientes, origina un campo magnético cons- tante, pero giratorio, con velo- cidad 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 po- sitiva 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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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)
Fin
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Una vez limpias las ranurasprocedemos a aislarlas con cartón
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Medida para el moldede las bobinas
Dejaremos una holguraligeramente superior a la profundidad de la ranura,por ambos lados.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Realización de bobinas
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Colocada la primera bobina, como es un bobinado de doble capa, cerramos con un cartónpara separar las dos bobinasque irán en la ranura.
Cartón
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Este primer grupose colocará solo por un lado,dejandoel otro levantado.
Lado levantado
Aislamos con cartón
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
HACER CLIC PARA AVANZAR
Colocamos el segundo grupo a conti-nuación del primero y lo aislamos
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
A partir de aquí las bobinas se van colocando por los dos lados dentro de las ranuras
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Si son bobinadosconcéntricos, colocamoslas bobinas del mismo grupo en ranuras sucesivas
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Concéntrico Colocamos la bobina pequeña del segundo grupo, dejando tantasranuras libres comobobinas tenga el grupo
Dos bobinas por grupo
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Concéntrico Colocamos el tercer grupo dejando de nuevo 2 ranuras libres, por ser 2 bobinas por grupo
2 ranuras libres
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Colocadas todaslar bobinas, aislamoslos grupos por los doslados del motor.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Una vez aisladoprocedemos al atadode forma que quedebien apretado
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Proceso atado de las cabezas
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Una vez bien atado por ambos lados y realizadas las comprobaciones oportunas procederíamos al barnizado, (secado al horno o al aire).
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Fin
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
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
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.
Fin
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 = 24 - 2p = 4 - polos consecuentes
K = 24 - 2p = 8 - polos consecuentes
K = 36 - 2p = 6 - polos consecuentes
K = 18 - 2p = 2 - polos consecuentes
K = 18 - 2P = 6 - polos consecuentes
K = 30 - 2p = 10 - 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
Concéntrico K = 242p = 8q = 3Por polos consecuentes
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
Concéntrico K = 362p = 6q = 3Por polos consecuentes
V WZ X Y
2 3 4 5 6 7 8 91 0 2 3 4 5 6 7 81
U
Concéntrico K = 182p = 2q = 3Por polos consecuentes
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
Concéntrico K = 302p = 10q = 3Por polos consecuentes
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 36 (K=36), número de polos 2 (2p=2), trifásico (q=3). Por polos.
Ranuras 48 (K=48), número de polos 4 (2p=4), 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
Ranuras 18 (K=18), número de polos 6 (2p=6), trifásico (q=3). Por polos.
Ranuras 24 (K=24), número de polos 4 (2p=4), trifásico (q=3). Por polos.
Ranuras 24 (K=24), número de polos 8 (2p=8), trifásico (q=3). Por polos.
Ranuras 36 (K=36), número de polos 4 (2p=4), 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.
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
Rotor
Bobinado principal
Bobinado auxiliar
U1 U2
Z1
Z2
C
L
N
Cambio del sentido de giro
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
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.
HACER CLIC PARA AVANZAR
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
Fin
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
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