Motores asíncronos
Motores monofásicos
Partes del motor eléctrico
Bobinados concéntricos
Bobinados excéntricos
Desarrollo práctico
Aislantes
Esquemas
Juan M. Fernández España
Partes del motor
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 industrialmente debido a su robustez, su rendimiento y su escaso mantenimiento. El rotor de jaula de ardilla debe su nombre al parecido con
las jaulas utilizadas para las ardillas.
Inducido de jaula de ardilla
Jaula de ardilla
Jaula de
Anillos
de ardilla
cortocircuito
Barras conductoras de
cobre o aluminio
ESTATOR
Placa de
bornes
Carcasa
Núcleo
magnético
Ranuras
Radiadores
de refrigeración
Interior de un motor
de jaula de ardilla
Protector ventilador
Ventilador
Caja, placa
de bornes
Tapa
Cojinetes
Carcasa
Tapa
Estator
Bobinado
Inducido
Jaula de ardilla
Motor asíncrono trifásico
Motor monofásico
de 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.
Bobinas
Grupo de 2 bobinas
concéntricas
Grupo de 3 bobinas
concéntricas
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
CONEXIÓN DE GRUPOS CONCENTRICOS
POR POLOS CONSECUENTES
1
2
3
4
EL NUMERO DE POLOS ES
CONEXIÓN
PORPOLOS
POLOS
CONSECUENTES
FORMACION
DE POR
POLOS
SE FORMAN
DOS
CADA GRUPO
DOBLE DEL NUMERO DE GRUPOS
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
CONEXIÓN DE GRUPOS CONCENTRICOS
POR POLOS
1
2
1
EL NUMERO
DE POLOS
ES
SE FORMA
UN
POLO
POR
GRUPO
FORMACION
DE POLOS
IGUAL
AL NUMERO
DE GRUPOS
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
BOBINADOS CONCENTRICOS
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 .
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
CALCULO DE UN BOBINADO CONCENTRICO
DATOS DEL MOTOR
Nº RANURAS - K = 24
Nº DE POLOS - 2p = 4
Nº DE FASES - q = 3
CONEXIÓN - Polos consecuentes
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
K
Paso de principios de fase
-
Y120 =
= 4
3p
Grupos por fase - Gf = p = 2
;
Gt = Gf.q =
6
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
RESULTADOS DEL CALCULO
AMPLITUD
2 BOBINAS POR GRUPO
1 2
3
4
SERAN DOS GRUPOS
POR FASE,
TABLA DE
PRINCIPIOS
U
1
V
5
13 17
6
EN TOTAL
W
9
COGEREMOS EL 1 - 5 - 9
21
EN PANTALLA PARA 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
RANURA 9
RANURA 5
2W
2U
2V
CONEXIÓN
CONEXIÓNTRIANGULO
ESTRELLA
COMPROBAMOS
LA
FORMACIÓN
DE
POLOS,
PERO
ESTATOR
DE
24
RANURAS
COMPROBAMOS
DE
NUEVO
LA
FORMACION
DE
POLOS
COMPROBAMOS
AHORA
LA
FORMACION
DE
LOS
4GRUPOS
POLOS
COLOCAMOS
COLOCAMOS
AHORA
EL
PRIMER
EL
SEGUNDO
GRUPO
GRUPO
CONECTAMOS
AHORA
EL
MOTOR
A
LA
PDE
LACA
DE
BORNAS,
VOLVEMOS
TENIENDO
COLOCAMOS
COMPROBAMOS
AHORA
ACONECTAMOS
EN
CONECTAR
AHORA
CUENTA
LA
FORMACION
LA
EL
ENTRE
3º
LOS
PASO
FASE
DOS
SI
SEGÚN
LOS
GRUPOS
DE
PRINCIPIOS
DOS
POLOS
EL
PASO
EN
LA
TERCERA
FASE
EMPEZAREMOS
POR
FINAL
LAS
FLECHAS
ENSEGUNDA
GRUPOS
SEGÚN
SU
SENTIDO
PRIMERO
EN
ESTRELLA
(LA
MAYOR
TENSION
)EL
QUE
COMPLEMENTARA
CONECTAMOS
LOS
FASEANTERIOR
GRUPOS
DEAGRUPANDO
MANERA
SEGÚN
SIMETRICA
LOS
CALCULOS
EN
CONJUNTO
OBTENIDOS
DE
RANURAS
REPRESENTACION
1UESTA
1V EL
1PANORAMICA
W
DE
PRINCIPIOS
COLOCAMOS
EN
CONEXIÓN
EN
COMO
LA
POR
EN
FASE
LA
POLOS
FASE
FASE
ANTERIOR
SEGUNDO EN TRIANGULO
L1
L2
( MENOR TENSION )
L3
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Otra forma de reparto de grupos para la realización del esquema
Datos de bobinado:
Será un bobinado concéntrico de ...YK = 24
Bobinas por grupo ......................... U = 2
Paso de principios ......................... Y120 = 4
Amplitud ....................................... m = 4
Conexión por polos consecuentes
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
1V
1U
1
2
3
4
5
1U
1W
6
7
8
9
0
1
2
3
1V
4
5
6
7
1W
8
9
0
1
2
3
4
SiPara
nos la
fijamos
la secuencia
será siempre:
2 paracorresponderá
la primera fase,
colocación
del
segundo
grupo
(que
Las
dos
siguientes
parta
el
primer
grupo
de
lael esquema
Como
Partiendo
cada
del
grupo
conjunto
tiene
dos
de
ranuras
bobinas
del
estator,
Las
dos
siguientes
quedarán
vacías
Las
dos
siguientes
corresponden
otra
vez
Ya2podemos
empezar
a
colocar
los
grupos
y
terminar
Y
así
hasta
terminar
de
colocar
todas
las
bobinas.
vacías,
2
para
la
segunda
fase,
2
vacías,
2
para
la
tercera
fase,
Las
dos
ultimas
vacías
Las
dos
siguientes
para
el
primer
grupo
de
la
segunda
fase
Las
Las
dos
dos
siguientes
siguientes
avacías
alavacías
lasegunda
tercera
fase
fase tantas ranuras
al primer
Las
grupo
dos
siguientes
de
la
segunda
fase)
dejamos
Las
dos
siguientes
Las
tercera
dos
fase
siguientes
quedan
2laranuras
para
elvacías
primer
grupo
adejamos
la
primera
fase
2vacías
vacías,
2
para
primera
fase,
2
vacías
............
como bobinas por grupo tengamos
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
1V
1U
1
2
3
4
5
1U
1W
6
7
8
9
0
1
2
3
1V
4
5
6
7
1W
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.
n1 =
60 . f
p
La velocidad real o velocidad del rotor es inferior a la de sincronismo
n2 =
60 . f
p
Deslizamiento
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
BOBINADOS EXCENTRICOS
Estos bobinados pueden ser : imbricados y ondulados, a su vez de una y de
dos 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 con
el paso polar ; acortado cuando es menor que el paso polar y alargado
cuando es mayor.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
BOBINADOS EXCENTRICOS IMBRICADOS
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
Se dice que un bobinado es excéntrico cuando las bobinas que
forman un grupo son iguales.
Normalmente todos los bobinados excéntricos son ejecutados
por polos.
BOBINAS
2
2
1
GRUPO 1
GRUPO 2
VEMOS
LAPOLOS
FORMACION
DE
POLOS
SON
DOS GRUPOS
DEPOR
3 BOBINAS
CADATENEMOS
UNO
SE
CONECTAN
POLOS
SE ESTOS
FORMAN
TANTOS
COMO
GRUPOS
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
CALCULO DE UN BOBINADO III, IMBRICADO ( una capa )
DATOS DEL MOTOR
Nº de ranuras -- K = 24
Nº de polos -- 2p = 4
Nº de fases
-- q = 3
Conexión por polos
En un bobinado de una capa B = K/2
Nº. bobinas
-- U =
por grupo
Paso de
polar
B
= 1
Nº de grupos -- Gf = 2p = 4
por fase
2p q
K
= 6
-- Yp =
2p
Nº de grupos
-- Gt = 2p q = 12
totales
K
Paso de
-- Y120 =
principios
3p
= 4
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
RESULTADO DEL CALCULO
Yp = PASO POLAR
6
U = RESULTAN GRUPOS DE
1 BOBINA
ACORTAMOS EN UNA RANURA
YK = PASO DE RANURA
5
DECIMOS PASO ACORTADO
1
U
2
3
4
5 6
= 1
Yp = 6
Y120 = 4
Con este dato realizamos
la siguiente tabla de
principios de fase
U
V
W
1
5
9
13 17 21
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
DESARROLLO DEL ESQUEMA
1
2
U1
3
2
1
3
4
W2
5
5
6
V1
7
8
9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
W1
U2
1
4
21 22 23 24
U2
V2
V2
W2
CONEXIÓN
TRIANGULO
CONEXIÓN ESTRELLA
TENIENDO
EN
CUENTA
PASO
PRINCIPIOS
CALCULADO
ASEGÚN
CONTINUACION
YEL
CON
UN(DE
REPARTO
SIMETRICO
EL
RESULTADO
DEL
CALCULO
COLOCAMOS
APASAMOS
CONTINUACION
COLOCAMOS
EL
RESTO
DE
GRUPOS
DE
LA
MISMA
FASE
CONTANDO
CON
EL
PASO
DE
PRINCIPIOS
RANURA
)
PASAMOS
A
COLOCAR
A
CONECTAR
LOS
GRUPOS
EN
CONEXIÓN
POR
POLOS
PARTIMOS
DE
UN
ESTATOR
DE
24
RANURAS
W1
U1
V1
LA TERCERA
FASE
SE
COGE
EN
SENTIDO
CONTRARIO
A
LAS
OTRAS
PASAMOS
A
CONECTAR
LOS
GRUPOS
(
POR
POLOS
)
PASAMOS
A
REALIZAR
LAS
CONEXIONES
ENTRE
LOS
GRUPOS
CONECTAMOS
AHORA
ESTE
GRUPO
YGUAL
QUE
LOS
ANTERIORES
COMPROBAMOS
AHORA
LA
FORMACION
DE
POLOS
CONECTAMOS
LA
PLACA
DE
COLOCAMOS
LOS
GRUPOS
RESTANTES
DEBORNAS
LA
MISMA FASE DOS
EL
PRIMER
GRUPO
PRIMER
GRUPO
DE
LA
TERCERA
FASE
( RANURA 5 ) EL
COLOCAMOS
EL
PRINCIPIO
DE
LA
SEGUNDA FASE
COMO EN EL CASO ANTERIOR
9
LI
L2
L3
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
CALCULO DE UN BOBINADO, III (imbricado superpuesto)
DATOS DEL MOTOR
Nº de ranuras -- K = 24
Nº de polos -- 2p = 4
Nº de fases
-- q = 3
Conexión por polos
En un bobinado de dos capa B = K
Nº. bobinas
por grupo -- U =
Paso
polar
B
= 2
2p q
Nº de grupos
-- Gf = 2p = 4
por fase
K
= 6
-- Yp =
Nº de grupos
-- Gt = Gf.q = 12
totales
2p
K
Paso de
-- Y120 =
principios
3p
= 4
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
RESULTADOS DEL CALCULO
Yp =PASO POLAR
6
U = RESULTAN GRUPOS DE
Yk = PASO DE RANURA
PASO DIAMETRAL
6
2
BOBINAS
B
= 2
U =
2p q
K
= 6
Yp =
2p
K
= 4
Y120 =
Con este dato realizamos
la siguiente tabla de
principios de fase
U
V
W
1
5
9
13 17 21
3p
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
DESARROLLO DEL ESQUEMA
1
2
3
4
5
6
5
U1
W2
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
9
V1
W1
2W
U2
2U
2V
CONEXIÓN
CONEXIÓN
TRIANGULO
ESTRELLA
AHORA
PROCEDEMOS
COMO
EN
EL
CASO
ANTERIOR
COLOCANDO
EL
DESPUES
DE
UN
REPARTO
SIMETRICO
PASAMOS
A
COLOCAR
LOS DEMAS
SEGÚN
EL
PASO
DE
PRINCIPIOS
(
RANURA
5
)
COLOCAMOS
EL PRIMER
PRIMER
GRUPO
PARTIMOS
DE
UN
ESTATOR
DE
24
RANURAS
EN
REPRESENTACION
SEGÚN
LA
TABLA
DE
PRINCIPIOS
(
RANURA
9
)
COLOCAMOS
EL
GRUPO
PROCEDEMOS
A
CONECTAR
LOS
GRUPOS
ENTRE
SI
( GRUPOS
CONEXIÓN
POR
)
CONECTAMOS
LOS
GRUPOS
(EL
POR
POLOS
) GRUPOS
CONECTAMOS
LA
PLACA
DE
BORNAS
IGUAL
QUE
EN
EL
CASO
ANTERIOR
CONECTAMOS
LOS
POR
POLOS
COMO
EN
LAS
DOS
ANTERIORES
COLOCAMOS
RESTO
DEGRUPO.
DE POLOS
LA FASE
PANORAMICA,
COLOCAMOS
EL
PRIMER
GRUPOS
DE LA MISMA
FASE
(
CUATRO
SEGÚN
LOS
CALCULOS
)
1U
1V
1
W
DE
LA
TERCERA
FASE
RESTO
DEDE
LALOSGRUPOS
SEGUNDA FASE
DE ESTA FASE
L1
L2
L3
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
V2
Ejemplo de bobinado excéntrico imbricado de una capa
con tres bobinas por grupo
K = 36
2p = 2
q = 3
Datos
Paso acortado en 5 ranura ; Yk = 13
B
U =
= 3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
19
2p q
K
Yp =
= 18
2p
U
K
Y120 =
= 12
3p
V
W
Para el desarrollo del esquema se
1 13 25
Procede como en el caso anterior
Con este dato realizamos
la siguiente tabla de
principios de fase
13 17 21
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
36
1
2
1U
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
1V
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
1W
Seguiríamos
elun
mismo
Pasamos
Después
Dibujadas
de
a el
conectar
hacer
laspaso
36principios
ranuras
entre
reparto
síprocedimiento
de
los
simétrico,
lala
grupos
armadura
(en
colocamos
Según
de
principios
(Y120
=este
12)
Del
mismo
que
en
anterior
Según
el
paso
demodo
Y
120,
elfase
principio
de caso
Conectamos
entre
sí los(ranura
grupos
que
en
los
casos
anteriores.
conexión
el
segundo
Colocamos
por
grupo
polos)
el
primer
correspondiente
grupo
ade
la
misma
1) fase
fase
colocamos
el primer
grupo
de la
segunda
fase
elestaría
segundo
esta
la colocamos
segunda fase
en
la grupo
ranura
25
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
5
6
Distribución de grupos en
bobinados de dos capas
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Una
vez terminada
la grupos
2º f, empezaremos
con
la 3º
Colocamos
ahora
los
de
la
primera
fase
en
Colocamos
la
siguiente
fase
teniendo
en
cuenta
el
Seguimos
el
mismo
procedimiento
hasta
terminar
Conectamos
los
grupos
entre
sí
según
la
conexión
Seguimos
la
misma
secuencia
hasta
el
final
que
según
paso
de2blanco,
principios
120las
corresponde
Realizaremos
el
bobinado
explicado
anteriormente
Como
tiene Las
2el
bobinas
por
grupo,
marcamos
2solo
primeras
ranuras
Reservamos
las
siguientes
para
la
segunda
fase
2color
siguientes
para
laY
tercera
fase
Las
2
siguientes
vuelven
a
corresponder
a
la
primera
fase
las
ranuras
de
fijándonos
en
su
paso
de
principios
Y
120
(en
este
caso
ranura
5)
que
corresponda
(por
polos
en
este
caso)
(2º f –9 3º f – 1º f – 2º f – 3º f - etc...)
en
la
ranura
lado izquierdo.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Fin
Un bobinado trifásico alimentado por
un sistema trifásico de corrientes,
origina un campo magnético constante, pero giratorio, con velocidad igual a la de sincronismo.
+
+
+
1
12
2
+
-
11
3
U
Y
10
+
W
-
Z
4
X
V
9
5
+
8
6
-
(A)
7
-
U
V
-
W
-
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 positiva y otra negativa.
En cada una de las fases se
presentan las variaciones de corriente
como indicamos en a continuación.
o a b c d
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
-+
En el instante ( o ), la
corriente de la fase
U tiene un valor
En
son
nulo,ella instante
fase W a es
positiva
ylas
la fases
fase
Vnula
positivas
U
yW
En el instante
b es
es negativa.
mientras
queyespositivas
negativa
la fase W
+
+
1
12
2
-+
-
11
3
U
Y
+
10
W
Z
4
X
-
la
Puedes
las V
fasesverlo
V y haciendo
U
clic 3 veces en la pantalla
V
9
+
5
+-
8
-
6
7
-
+-
U
V
W
Instanteab( o )
Instante
o a b c d
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
U1
V2
U2
V1
W2
W2
Dejando
Las
Partiremos
dejamos
Bajamos
2 ahora
ranuras
levantadas
de
losun
vacías
lados
estator
de
(tantas
por
de
un
-como
lado
K=24
que
(quedaran
bobinas
dejamos
;el2p=4
por
; dejando
q=3
tantas
grupo)
Seguimos
el
mismo
procedimiento
hasta
final,
Veremos
Colocamos
las
conexiones
elbobina
primer
entre
grupo
grupos
de cada
fase
colocamos
bobinas
concéntrico
levantados
levantadas
el ranuras
siguiente
por
delpolos
como
primer
grupo
consecuentes
- m/2)
grupo
y de el
una
capa.
siempre
dos
vacías
antes
de colocar
siguiente.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Una vez limpias las ranuras
procedemos a aislarlas con cartón
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Medida para el molde
de las bobinas
Dejaremos una holgura
ligeramente superior a la
profundidad de la ranura,
por ambos lados.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Realización de bobinas
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Acceso a la placa
de bornes
Colocamos los grupos teniendo en cuenta
que los principios y finales salgan por el
lado de 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 cartón
para separar las dos bobinas
que irán en la ranura.
Cartón
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Aislamos con cartón
Este primer grupo
se colocará solo
por un lado,dejando
el otro levantado.
Lado levantado
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Colocamos el segundo grupo a continuación del primero y lo aislamos
HACER
EN CLIC
PANTALLA
PARA PARA
AVANZAR
PARA AVANZAR
Seguimos colocando
tantas bobinas con
un lado levantado
como Yp
En este caso Yp = 5
La bobina 6 ya se
Introduce por
ambos lados en las
ranuras
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 bobinados
concéntricos, colocamos
las bobinas del mismo
grupo en ranuras sucesivas
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Concéntrico
Colocamos la bobina
pequeña del segundo
grupo, dejando tantas
ranuras libres como
bobinas tenga el grupo
Dos bobinas por grupo
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Se dejaran tantas bobinas levantadas de un lado como ranuras
de 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, colocamos
todos los grupos sin dejar ranuras vacías,
los lados que tenemos levantados de las
primeras que han sido colocadas, son las
ultimas en colocarse en las ranuras.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Colocadas todas
lar bobinas, aislamos
los grupos por los dos
lados del motor.
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
EN PANTALLA PARA PARA AVANZAR
Una vez aislado
procedemos al atado
de forma que quede
bien 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
El aislante de las máquinas eléctricas
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:
Y:
A:
E:
B:
90 °C
105 °C
120 °C
130 °C
F : 155 °C
H : 180 °C
C : mayor de 180 °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)
BOBINADOS CONCENTRICOS
BOBINADOS ESCENTRICOS
K = 12 - 2p = 2 - por polos
K = 24 - 2p = 2 – por polos
K = 24 - 2p = 4 - por polos
K = 30 - 2p = 2 - polos consecuentes
K = 36 - 2p = 6 - por polos
K = 24 - 2p = 4 - por polos
K = 24 - 2p = 4 - polos consecuentes
K = 24 - 2p = 8 - polos consecuentes
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 = 36 - 2p = 6 - polos consecuentes
K = 12 - 2p = 2 - por polos, acortado
K = 18 - 2p = 2 - polos consecuentes
K = 18 - 2p = 2 - por polos
K = 18 - 2P = 6 - polos consecuentes
K = 18 - 2p = 6 - por polos
K = 30 - 2p = 10 - polos consecuentes
K = 24 - 2p = 4 - por polos
K = 12 – 2p = 2 – polos consecuentes
K = 24 - 2p = 8 - por polos
K = 36 - 2p = 6 - polos
K = 36 - 2p = 4 - por polos
2
1
U
3
4
5
6
Z
7
8
0
9
2
1
3
V
4
5
2U
2U
2V
7
8
W
X
2W
6
2W
2V
9
0
2
1
3
Y
concéntrico
K = 24
2p = 2
q=3
Conexión por polos
4
1
2
U
3
4
5
6
7
Z
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
X
V
2U
2W
2U
2V 2W
2V
8
9
0
1
2
W
3
4
5
6
7
8
Y
concéntrico
K = 30
2p = 2
q =3
Polos consecuentes
9
0
1
2
U
3
4
Z
5
6
V
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
X
W
2W
1U
2U
1V
1W
2V
Concéntrico
K = 24
2p = 4
q=3
Por polos
1
2
3
4
Y
1
2
U
4
3
Z
5
6
V
7
8
9
0
1
2
4
3
5
W
6
7
8
9
0
X
2W
1U
2U
1V
1
2
3
4
Y
2V
1W
Concéntrico
K = 24
2p = 4
q=3
Por polos consecuentes
1
U
4
3
2
Z
V
5
6
7
8
9
2
1
0
3
4
5
6
7
8
9
0
1
W
2
3
X
2W
1U
1V
2U
1W
2V
Concéntrico
K = 24
2p = 8
q=3
Por polos consecuentes
4
Y
1
2
U
3
4
Z
6
5
V
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
2
1
X
W
Concéntrico
K = 36
2p = 6
q=3
Por polos consecuentes
3
4
5
6
Y
1
2
U
3
4
5
Z
6
8
7
V
9
1
0
X
2
3
4
W
5
6
7
Y
Concéntrico
K = 18
2p = 2
q=3
Por polos consecuentes
8
1
2
U
3
Z
4
V
5
6
W
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
X
concéntrico
K = 18
2p =6
q=3
Por polos consecuentes
18
Y
1
2
U
3
4
5
6
7
Y
8
9
0
V
1
2
3
4
5
Z
6
7
8
9
0
1
2
3
4
W
Concéntrico
K = 30
2p = 10
q=3
Por polos consecuentes
5
6
7
9
8
X
0
1
2
1U
4
3
2W
5
9
8
7
6
1W
2U
1V
2W
1U
2U
1V
0
2V
1W
1
2
2V
Imbricado
K = 12
2p = 2
q=3
Por polos
1
2
1U
3
4
2W
5
6
1V
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
1W
2
2U
2W
1U
1V
2U
1W
2V
Imbricado
K = 36
2p = 6
q=3
Por polos
3
4
5
6
2V
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
Bobinado principal
U1
U2
L
Z1
Bobinado
auxiliar
Interruptor
centrifugo
Rotor
Z2
N
Se construyen en potencias de hasta 1/8 de CV
HACER CLIC PARA AVANZAR
Motor monofásico de condensador
3,18 . P . 106
C=
Bobinado principal
U1
U2 . cos 
U2
L
Z1
C
Bobinado
auxiliar
Rotor
Condensador
de arranque
Z2
N
Se construyen en potencias de hasta 2 CV, aproximadamente.
HACER CLIC PARA AVANZAR
Bobinado principal
U1
U2
L
Z1
C
Bobinado
auxiliar
Rotor
Z2
N
Cambio del sentido de giro
HACER CLIC PARA AVANZAR
Cálculo del bobinado monofásico
de bobinados separados
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=
K
6p
Como el bobinado auxiliar ocupa 1/3 de las ranuras tendremos:
1
Ua =
3
.
K
4p
K
=
12p
HACER CLIC PARA AVANZAR
La amplitud del grupo auxiliar ma considerando que el bobinado
principal ocupa los dos tercios de las ranuras será:
2 . K
ma = 3
2p
K
=
3p
El paso de principios Y90 :
Y90 =
K
4p
HACER CLIC PARA AVANZAR
BOBINADO MONOFASICO SEPARADO
RESULTADOS
DATOS DEL MOTOR
K
Nº DE RANURAS = K = 24
U = m =
Nº DE POLOS
= 2p = 4
=
6p
K
4 GRUPOS, BOBINADO
PRINCIPAL
DOS BOBINAS
POR GRUPO
4 GRUPOS, BOBINADO
AUXILIAR
Ua =
12
=
12p
=
24
=
3p
6
K
24
Y120 =
=
4p
1
24
K
UNA BOBINA
POR GRUPO
=
24
ma =
AMPLITUD 2
24
=
4
=
3
8
AMPLITUD 4
HACER CLIC PARA AVANZAR
2
1
2
U1
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
Z1
5
6
7
8
9
0
U2
2W
2V
1U
1
2
3
4
Z2
2U
1V
1W
Teniendo
enresulta
cuentapara
elde
paso
de principios
– Yresultados
90=3.
Según
los
cálculos,
el
bobinado
principal:
Partiremos
de
un
bobinado
K=24
–
2p=4.
Con
Los resultados
de bobinado
auxiliar
son:U=1
–polos)
m=4 – G=4.
Conectamos
los
grupos
(conexión
por
Colocamos
los
grupos
Conectamos
en
conexión
por
polos
Conectamos
el
bobinado
alos
la
placa
dede
bornes
U =de2 cálculo
- m
= 2- –(bobinado
G = 4.estos
Colocamos
grupos
forma
simétrica
principal)
U=2
–
m=2
Cambio del sentido de giro
L1
N
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
CALCULOS DEL BOBINADO
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
HACER CLIC PARA AVANZAR
GRUPOS RESULTANTES DEL CALCULO
4 GRUPOS BOBINADO
PRINCIPAL
4 GRUPOS BOBINADO
AUXILIAR
DOS BOBINAS
POR GRUPO + 1/2
DOS BOBINAS
POR GRUPO + 1/2
AMPLITUD 1
1 / 2 BOBINA
1 / 2 BOBINA
HACER CLIC PARA AVANZAR
1
2
U1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 13
14
15 16
17
18
19
20 21
U2
Z1
22
23
24
Z2
CAMBIO DEL
ALIMENTACON
SENTIDO DE
A
CONTINUACION
COLOCAMOS
LOS
DEMAS
GRUPOS
A
CONTINUACIÓN
COLOCAMOS
LOS
DEMAS
GRUPOS
SEGÚN
EL
PASO
DE
PRINCIPIOS
COLOCAMOS
EL
PRIMER
GRUPO
DEL
COLOCAMOS
ELEN
PRIMER
GRUPO
CONECTAMOS
CONECTAMOS
LOS
LOS
GRUPOS
GRUPOS
EN
CONEXIÓN
CONEXIÓN
POR
POR
POLOS
POLOS
GIRO
CONECTAREMOS
AHORA
LA
PLACA
DE
BORNAS
DE FORMA
SIMÉTRICASIMETRICAMENTE
BOBINADO
AUXILIAR ( RANURA
4)
SIGUENDO
EL PROCEDIMIENTO
ANTERIOR
U1
W2
V1
U2
W1
V2
F
N
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 = 4,5
Recordar que el numero de espiras de las bobinas de cada grupo,
principal y auxiliar suele ser distinto.
HACER CLIC PARA AVANZAR
3 bobinas de cálculo + 1 = 4
3 bobinas + 1/2
1
2
U1
3
4
5
6
Z1
7
8
9
10 11
12 13 14
15 16
17 18
19
20
2 1 22 23 24 25
26
½ bobina
27 28 29
30
U2
COLOCAMOS
LOS
DEMAS
GRUPOS
DEL
BOBINADO
PRINCIPAL
COLOCAMOS
EL
PRIMER
GRUPO
DEL
BOBINADO
AUXILIAR
BOBINADO
FINALIZADO,
(CONECTAMOS
LA
COLOCAMOS
EL
RESTO
DE
LOS
GRUPOS
DEL
BOBINADO
CONECTAMOS
LOS
GRUPOS
POR
POLOS
HACEMOS
LA
CONEXIÓN
POR
POLOS
COLOCAMOS
EL
PRINER GRUPO
PARTIENDO
DEL
PASO
DE
PRINCIPIOS
CALCULADO
( RANURA 5 )
AUXILIAR
SEGÚN
EL EN
CALCULO
REALIZADO
SEGÚN
EL
REPARTO
CALCULADO
PLACA DE BORNES COMO
EL
CASO
ANTERIOR
HACER CLIC PARA AVANZAR
31
32 33 34 35 36
Z2
Colocación de
bobinas
U1
Z1
U2
Z2
Pasamos
Colocamos
Realizar
a realizar
ahora
ahora
ellas
bobinado
lasconexiones
conexiones
auxiliar
(por
delteniendo
polos).
bobinado
Empezamos
enauxiliar
cuenta
que
porla
Partimos
de
un
bobinado
separado
de
K=24
–
2p=4
Empezamos
por
colocar
los
grupos
del
bobinado
principal
amplitud
el
bobinado
(conexión
coincidirá
principal
por
con
polos).
el
Nº
de
lados
de
2
grupos
consecutivos
estudiado anteriormente
HACER CLIC PARA AVANZAR
Fin
Inducido
Colector
de delgas
Circuito inductor de
chapa magnética
Bobinas inductoras
Motor universal
Portaescobillas
Motor de espira en cortocircuito
Inducido de
jaula de ardilla
Espiras de
cortocircuito
Bobina
inductora
Terminales de
conexión
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