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• Luis Ismael

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA

LABORATORIO BOBINADO DE MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA

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CURSO: Maquinas Eléctricas Rotativas

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GRUPO HORARIO: 91G

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PROFESOR: Ing. Llacza Robles Hugo Florencio

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ALUMNOS:  Fernandez Fuentes Rivera Jose A.

1213120154

 Sanchez Zapana Luis Ismael

1513120174

CALLAO - 2018

I.

-

II.

OBJETIVOS: Diseñar el bobinado de un motor trifásico, en sus diferentes formas, aplicando el más conveniente para cada tipo y/o modelo. Realizar las conexiones de sus bobinas, grupos (Para formar las polaridades de la máquina).

GENERALIDADES: Bobinar consiste en ubicar ordenadamente el o los conductores del estator o rotor para crear un campo magnético, mediante el cual se controlará el flujo. La densidad y la intensidad magnética de una máquina. En las máquinas de c.c. debemos diferenciar los monofásicos y las polifásicas. En las máquinas monofásicas son para potencias pequeñas por lo general, mientras que las máquinas trifásicas son más utilizadas y se fabrican desde bajas hasta grandes potencias. Los factores característicos que determinan los diferentes bobinados están en la velocidad, del cual dependen casi todos los otros factores tales como el número de polos, número de ranuras, cantidad de espiras, sección de conductor, etc. BOBINADOS TRIFÁSICOS: Los devanados del estator se pueden realizar de formas distintas que se denominan DISTRIBUIDOS Y CONCÉNTRICOS (como casos especiales), se denominan de una capa o doble capa denominado ocupación total o parcial. A) BOBINADO DISTRIBUIDO Características.- Requiere de ranuras pequeñas

- Distribución del cobre es uniforme

- Ofrece más reactancia al circuito

- Menor tiempo de ejecución

- Para bajas potencias. Toda bobina es considerada como aquella que tiene 2 lados o costados, este término se emplea por la ubicación de la bobina y los cálculos que se va a realizar. Cuando cada ranura es ocupada por dos costados de bobina se dice que el bobinado es de doble capa, para este caso el número de ranuras es igual al número de bobinas. En cambio cuando la ranura es ocupada por un costado bobina, se dice que es a ocupación total o bobinado en una sola capa.

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PROCESO DE DISEÑO:  Paso de bobina (PB) NP: Numero de polos

𝑃𝐵 = 

𝑁𝑃

±1

NR: Numero de ranuras

Numero de bobinas (NB) *Para una sola capa

𝑁𝐵 = 

𝑁𝑅

* Para doble capa

𝑁𝑅

𝑁𝐵 = 𝑁𝑅

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Paso de fase (Pf): Cada fase deberá estar ubicada a 120°.

𝑃𝑓 = 

2 ∗ 𝑁𝑅 3 ∗ 𝑁𝑃

Ranuras por polos y por fase (Rpf)

𝑅𝑝𝑓 =

𝑁𝑅 𝑁𝑓 ∗ 𝑁𝑃

B) BOBINADOS CONCENTRICOS Características.- Tienen diferentes pasos

- Tienen diferentes longitudes

- Presentan un mejor rendimiento

- Mejor factor de potencia

-Son para motores de gran potencia

- Son de una sola capa

Este tipo de bobinados están muy difundidos en alternadores y motores y se construyen colocando una bobina en cada ranura del estator. Como es de costumbre para diseñar el bobinado deberá establecer con exactitud el paso para conectar entre si los lados de las bobinas con los puentes respectivos. CALCULO Paso de bobina (PB).- También denominado paso polar, que viene a ser la cantidad de ranuras que corresponden a cada grupo de bobinas.

𝑃𝐵 =

𝑁𝑅 𝑁𝐵

En este caso corresponde al paso medio del bobinado. Ranuras por polo y por fase (Rpf).- También como dato practico podemos decir que se trata de ranuras sucesivas, cuando se quiere hacer la representación panorámica del bobinado y cuando se ubique las bobinas de la máquina. 𝑁𝑅 𝑅𝑝𝑓 = 𝑁𝑃 ∗ 𝑁𝑓 Realizar el esquema panorámico Hacer los trazos necesarios de cuantas ranuras tenga para ubicar los respectivos grupos de bobinas. 3

III.

CUESTIONARIO

1. Realizar el cálculo y representar panorámicamente del esquema lineal o circular de un motor de 36 y 18 ranuras para 2 y 6 polos respectivamente a una capa o doble capa. Solución: a) Datos: # Ranuras = 36 # Polos = 2 # Fases = 3 Tipo Bobina : concentrico  doble capa Calculamos las ranuras por polos y por fase

𝑅𝑝𝑓 =

𝑁𝑅 𝑁𝑃 ∗ 𝑁𝐹

𝑅𝑝𝑓 =

36 =6 2∗3

Luego el paso de bobina será: 𝑃𝐵 =

𝑁𝑅 36 = = 18 𝑁𝑃 2

Luego la gráfica para el bobinado será:

Fig: Esquema lineal

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b) Datos: # Ranuras = 18 # Polos = 6 # Fases = 3 Tipo Bobina : concentrico  doble capa # Bobinas: 18/2 = 9 # Bobinas en serie: 18/(3x2) = 3 # Grupos: 3x2 = 6 Paso polar: 18/2 = 9 Luego la gráfica para el bobinado será

Fig: Esquema circular 2. Diseñar el bobinado panorámico de un motor de 30 ranuras; para bobinado distribuido. Bobinado Distribuido de 30 ranuras, 2 polos, 2 capas:

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3. Establecer las diferentes conexiones y las ventajas y desventajas entre ambos bobinados y sus conexiones para su funcionamiento. CONCÉNTRICOS En los bobinados concéntricos las bobinas de un grupo polar son de diferentes tamaños, y se van situando sucesivamente unas dentro de las otras. En la figura se puede observar el bobinado concéntrico.

En este tipo de bobinado los pasos de bobina son diferentes de unas bobinas a otras. Los bobinados concéntricos pueden ser construidos tanto por polos como por polos consecuentes. La forma de ejecutar los bobinados de una y dos fases es por polos. Cuando se usa la conexión por polos consecuentes, el valor medio de los pasos de las bobinas de un grupo polar es igual al paso polar. En los bobinados trifásicos se realizan por polos consecuentes. IMBRICADOS Los bobinados imbricados están realizados con bobinas de igual tamaño y forma. En los bobinados imbricados, un grupo polar se obtiene conectando en serie varias bobinas de una misma fase, todas ellas correspondientes al mismo polo.

Por esta razón, en estos bobinados hay que retroceder para conectar el final de una bobina con el principio de la siguiente (pues el final de una bobina está por delante del principio de la siguiente con la que se conecta). 6

Cuando un bobinado imbricado es de una sola capa el paso de bobina medido en número de ranuras, debe ser impar. Esto se debe a que, como se muestra en las ranuras se van colocando alternativamente 21 el lado derecho de una bobina, el lado izquierdo de la otra bobina, el lado derecho y así sucesivamente. Por consiguiente, una bobina tendrá uno de sus lados en una ranura par y el otro en una ranura impar y el paso de bobina, es, pues, impar. IV. 

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V.

CONCLUSIONES La determinación del valor de la sección del conductor utilizado para el bobinado es muy importante, ya que está relacionada con la corriente circulante y con las dimensiones de la ranura. Lo primero por razones de calentamiento del bobinado y lo segundo por razones de posibilidad de ubicación dentro de cada ranura. Teniendo las dimensiones de la máquina podemos predecir, mediante cálculos, el nivel de potencia nominal que ésta puede suministrar, y poder hacerle el bobinado conveniente para llegar con buena aproximación a esa potencia. En la actualidad muchas empresas cuentan con software para el cálculo de bobinados e incluso para hacer diagramas y diseños. En este trabajo se ha empleado el Excel pero podremos calcular los parámetros con ciertas limitaciones según las condiciones o estado del motor. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS   

https://sites.google.com/site/carrasquel62/?tmpl=%2Fsystem%2Fapp%2Ft emplates%2Fprint%2F&showPrintDialog=1 https://red.uao.edu.co/bitstream/10614/5711/1/T03741.pdf https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/93602/03CAPITULO3 a.pdf?sequence=4&isAllowed=y

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