Clase-05-ML-244-28-de-marzo-de-2014

Mquinas Elctricas Rotativas ML 244

Gregorio Aguilar Robles

28 de marzo de 2014

Bobinado Estatrico de la Mquina de

Induccin o Asncrona Trifsica


Definiciones


Espira.- Es una vuelta de un conductor o de varios conductores:

Espira de un solo conductor

Espira de tres conductores


Bobina.- Es un conjunto de varias espiras.

Bobina de dos

espiras de

un solo

conductor.

Bobina de dos espiras de

tres conductores


Bobina.- Es un conjunto de varias espiras.


Bobina Bobinadora


Bobina 1: Lados o haces activos; 2: Cabezas de bobina


Paso Completo (YC).- Corresponde al paso de un polo y se define de la

siguiente manera:

Donde:

S1 = Nmero de ranuras del estator.

P = Nmero de polos del motor.

Paso de Bobina

P

SYC

1


Paso ptimo (Y).- Corresponde a una fraccin del paso completo y se define

de la siguiente manera:

Donde el factor 5/6

corresponde a la fraccin

que permite reducir los

efectos del 5 y 7 armnico.

CYY6

5 Y


Bobinado

Imbricado para

Motores de

Induccin Trifsicos


Es el bobinado ms utilizado en los

estatores de las mquinas

asncronas o de induccin

trifsicas.

Bobinado de una capa.- Es el

bobinado imbricado en el cual el

nmero de bobinas es igual a la

mitad del nmero de ranuras del

estator. No se usa.

Bobinado de doble capa.- Es el

bobinado imbricado en el cual el

nmero de bobinas es igual al

nmero de ranuras del estator. Es

el que se usa en los motores de

induccin o asncronos trifsicos.


Caractersticas del Bobinado Imbricado de Doble Capa

Nmero de Bobinas = S1

Nmero total de grupos de bobinas = m x p

Nmero de bobinas / grupo-fase = q

pm

Sq

.

1

Donde, m = Nmero de fases del motor.


Problema de Aplicacin


Se tiene un motor de induccin trifsico de dos polos, cuyo estator es de 24

ranuras. Para este estator realizar el diagrama panormico de su bobinado imbricado.

Solucin

De los datos del problema, se tiene que:

S1 = 24 ranuras

P = 2 polos

m = 3 fases

Asimismo, determinamos que:

Nmero total de grupos de bobinas = m x P = 3 x 2 = 6 grupos Nmero de bobinas / grupo-fase = q = 4

pm

Sq

.

123

24

xq bobinasq 4


pm

Sq

.

123

24

xq fasegrupobobinasq /4Si:

Entonces, el grupo de bobinas (q) tiene la siguiente forma:


Para efectos de simplificar la representacin del grupo de bobinas, se tendr

que:

a b

"q" Bobinas


Paso Completo = YC

p

SYC

12

24CY ranurasYC 12

Paso ptimo = Y

CYY6

5 12

6

5xY ranurasY 10

Si, Y = 10 ranuras Paso es: 1-11


Antes de

bobinar se

colocan

protectores a

las ranuras


Paso: 1-11


Para otro

caso.

Paso: 1-19


Paso de Grupo = d

p

S1d2

24d ranuras12d

Paso de Fase = e

)2/(1

Pmx

Se

)2/2(3

24

xe ranuras8e


El nmero total de grupos de bobina ser:

Fase R

Fase S

Fase T

"q" Bobinas "q" Bobinas




Representacin del nmero de polos del motor, materia del problema:

Fase R

Fase S

Fase T


Representacin del nmero de grupos y polos del motor, para la fase R:

Fase R

El nmero de grupos/fase es igual a 2, ya que P = 2 polos.


Numeracin de los terminales de los grupos de bobina de la fase R:

Fase R

1 4'

Nmero inicial

q = 4 (agregndole ') Posicin similar (4') + d

Nmero inicial + d

q = 4 bobinas q = 4 bobinas

13 16'

El nmero inicial siempre es 1


Conexin de los terminales de los grupos de bobina de la fase R:

Fase R

1 4'

Entrada de la corriente Salida de la corriente


16'13


Fsicamente, la conexin de los grupos en la fase R, ser de la siguiente manera:

2 1'3 2'

4 3'

1 4'

13'

1615

14

16'

13

15'14'


Estator de 24 ranuras

Estator de 24 Ranuras Disposicin Horizontal


Estator de 24 Ranuras en Disposicin Horizontal Mostrado en Forma Simplificada


Estator de 24 Ranuras en Disposicin Horizontal Mostrando la Numeracin de los Conductores en el Fondo de las Ranuras

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


Estator de 24 Ranuras en Disposicin Horizontal Mostrando el

Inicio de la Numeracin de los Conductores en la Parte Superior de las Ranuras

1' 2' 3' 4' 5'

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

Paso: 1 - 11


Estator de 24 Ranuras En Disposicin Horizontal Mostrando la

Numeracin de los Conductores en el Fondo y en la Parte Superior de las Ranuras

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

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

Paso: 1 - 11


15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

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

Salida

Entrada

Bobinado del Primer

Grupo de Bobinas de la

Fase R 1'

2 2'3 3'

4

1 4'

1 4'

"q" Bobinas


Bobinado del Segundo

Grupo de Bobinas

de la Fase R

a b a b

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

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

Entrada Salida

"q" Bobinas

16' 13

1316'

1615'14'

13'15

14


Bobinado de los

Dos Grupos de

Bobinas

de la Fase R

Fase R

1 4'



16'13 2 1'3 2'

4 3'

1 4'

13'

1615

14

16'

13

15'14'

a b a b

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

X X X X

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

Entrada Salida


Bobinado de la Fase R, sin Considerar el Recorrido de los Conductores de la Parte Inferior del Bobinado

a b a b

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

X X X X

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

Entrada Salida


15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

X X X X

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

6I

5I

4I

3I

2I

I

0

-I

-2I

Bobinado de la Fase R, sin Considerar el Recorrido de los Conductores


Numeracin de los terminales de los grupos de bobina de la fase S:

El nmero inicial de la fase R es 1

Fase S

9 12'

Inicio de "R" + e

(1 + 8 = 9)

Posicin Similar de "R" + e (agregndole ') Posicin similar (12') + d

(4' + 8 = 12') (12' + 12 = 24')

Inicio ( 9 ) + d

(9 + 12 = 21)


21 24'


Conexin de los terminales de los grupos de bobina de la fase S:

Fase S

9 12'



21 24'


Fsicamente, la conexin de los grupos en la fase S, ser de la siguiente manera:

9'

9

1011

12 11'10'

24 23'

24'12'

21

22 21'23 22'


Bobinado del Primer

Grupo de Bobinas de la

Fase S

9 12'

"q" Bobinas9'

9

1011

12 11'10'

12'

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

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

Salida

Entrada


Bobinado del Segundo

Grupo de Bobinas de

la Fase S 24 23'

24'21

22 21'23 22'

"q" Bobinas

21 24'

d c b a

d c b a

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

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

Entrada Salida


Bobinado de los

Dos Grupos de

Bobinas

de la Fase S

d c b a

d c b a

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

X X X X

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

Entrada

Salida

Fase S

9 12'



21 24'9'

9

1011

12 11'10'

24 23'

24'12'

21

22 21'23 22'


Numeracin de los terminales de los grupos de bobina de la fase T:

Fase T

20'

Inicio de "S" + e

(9 + 8 = 17)

Posicin Similar de "S" + e (agregndole ') Posicin similar (12') + d

(12' + 8 = 20') (20' + 12 = 32' - 24 = 8')

Inicio ( 17 ) + d

(17 + 12 = 29 - 24 = 5)

17


5 8'


Conexin de los terminales de los grupos de bobina de la fase T:

Fase T

20'


8'17


5


Fsicamente, la conexin de los grupos en la fase T, ser de la siguiente manera:

17

17'1819

20 19'18'

8 7'

8'20'

5

6 5'7 6'


Bobinado del Primer

Grupo de Bobinas

de la Fase T

20'17

q = 4 bobinas

17

17'1819

20 19'18'

20'

h g f e

h g f e

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

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

Entrada

Salida


Bobinado del

Segundo Grupo

de Bobinas de la

Fase T

q = 4 bobinas

5 8'

8 7'

8'5

6 5'7 6'

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

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

Salida Entrada


Bobinado de

los Dos Grupos

de Bobinas

de la Fase T

Fase S

9 12'



21 24'9'

9

1011

12 11'10'

24 23'

24'12'

21

22 21'23 22'

h g f e

h g f e

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X

X X X X

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

Salida

Entrada


Bobinado de las Tres Fases

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'

X X X X X X X X X X X X


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

Fase R

Fase S

Fase T

EntradaEntrada

Salida

Entrada

SalidaSalida


Bobinado de las Tres Fases

15' 16' 17' 18' 19' 20' 21' 22' 23' 24' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14'



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

Fase R

Fase S

Fase T

Salida Salida Salida

Entrada Entrada Entrada


Conexin de los Grupos en las Tres Fases

Fase R

1 4'

Fase S

9 12'

Fase T

20' ET ST

Conexin en

Delta

ER SR

ES SS

Conexin en

Estrella

ER SR

ES SS

ET ST

ET ST8'

ER SR

ES SS


17 5


21 24'


13 16'


Muchas Gracias

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