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ML 244

Bobinado Estatórico de la Máquina

de Inducción o Asíncrona Trifásica

Gregorio Aguilar Robles

9 de setiembre de 2011

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Motor Desmontado 

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Definiciones 

Espira.- Es una vuelta de un conductor o de variosconductores:

Espira de un solo conductor  Espira de tres conductores 

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Definiciones 

Bobina.- Es un conjunto de varias espiras.

Bobina de dos espiras deun solo conductor.

Bobina de dos espiras detres conductores. 

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Definiciones 

Bobina Bobinadora 

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Definiciones 

Paso Completo (YC).- Corresponde al paso de un polo y sedefine de la siguiente manera:

Donde:S1 = Número de ranuras del estator.P = Número de polos del motor.

Paso de Bobina

P

SY C 

1

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Definiciones 

Paso Óptimo (Y).- Corresponde a una fracción del pasocompleto y se define de la siguiente manera:

Donde el factor 5/6 corresponde a la fracción quepermite reducir los efectos del 5° y 7° armónico.

Paso de Bobina

C Y Y 

6

5

 

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Bobinado Imbricado 

Es el bobinado más utilizado en los estatores de lasmáquinas asíncronas o de inducción trifásicas.

Bobinado de una capa.- Es el bobinado imbricado en el

cual el número de bobinas es igual a la mitad del número deranuras del estator.

Bobinado de doble capa.- Es el bobinado imbricado en el

cual el número de bobinas es igual al número de ranurasdel estator. Es el que se usa en los motores de inducción oasíncronos trifásicos.

 

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Características del Bobinado Imbricado

de Doble Capa Número de Bobinas = S1

Número total de grupos de bobinas = m x P Número de bobinas / grupo-fase = q 

 pm

S

q .

1

Donde, m = Número de fases del motor.

 

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Problema de Aplicación Se tiene un motor de inducción trifásico de dos polos, cuyo estator es de 24ranuras. Para este estator realizar el diagrama panorámico de su bobinadoimbricado. Solución 

De los datos del problema, se tiene que:S1 = 24 ranurasP = 2 polosm = 3 fases

Asimismo, determinamos que:

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

 pm

Sq

.

1

23

24

 xq bobinasq 4

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: 

 pm

Sq

.

1

23

24

 xq fasegrupobobinasq / 4Si:

Entonces, el grupo de bobinas tiene la siguiente forma:

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: Para efectos de simplificar la representación del grupo de bobinas, se tendráque:

a b

a b

"q" Bobinas

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: 

Paso Completo = YC

 p

SY C 

1

2

24C Y  ranurasY C  12

Paso Óptimo = Y 

C Y Y 6

5 12

6

5 xY  ranurasY  10

Si, Y = 10 ranuras Paso es: 1-11 

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: 

Paso de Grupo = d 

 p

S1d  

2

24d   ranuras12d  

Paso de Fase = e 

)2 / (1

Pmx

Se  )2 / 2(3

24

 xe  ranuras8e 

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: El número total de grupos de bobina será:

 

Fase R

Fase S

Fase T

"q" Bobinas "q" Bobinas

"q" Bobinas "q" Bobinas

"q" Bobinas "q" Bobinas

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: Representación del número de polos del motor, materia del problema:

 

Fase R

Fase S

Fase T

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: 

Representación del número de grupos y polos del motor, para la fase “R”: 

Fase R

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

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: Numeración de los terminales de los grupos de bobina de la fase “R”:

 

Fase R

1 4'

Número inicial

q = 4 (agregándole ') Posición similar (4') + d

Número inicial + d

q = 4 bobinas q = 4 bobinas

13 16'

El número inicial siempre es “1”  

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: Conexión de los terminales de los grupos de bobina de la fase “R”:

 

Fase R

1 4'

Entrada de la corriente Salida de la corriente

"q" Bobinas "q" Bobinas

16'13

 

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Problema de Aplicación Continuación de la solución: Físicamente, la conexión de los grupos en la fase “R”, será de la siguiente

manera: 

2 1'3 2'

4 3'

1 4'

13'

1615

14

16'

13

15'14'

 

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Estator de 24 ranuras

Estator de 24 RanurasDisposición Horizontal 

 

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Estator de 24 Ranuras en Disposición HorizontalMostrado en Forma Simplificada

 

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Estator de 24 Ranuras en Disposición Horizontal Mostrando laNumeración 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

 

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Estator de 24 Ranuras en Disposición Horizontal Mostrando el

Inicio de la Numeración de los Conductores en la Parte Superior delas 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

 

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Estator de 24 Ranuras En Disposición Horizontal Mostrando la

Numeración de los Conductores en el Fondo y en la Parte Superiorde 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

 

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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 X1 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

 

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Bobinado del Segundo Grupo de Bobinasde 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

 

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Bobinado de los Dos Grupos de Bobinasde la Fase “R” 

Fase R

1 4'

Entrada de la corriente Salida de la corriente

"q" Bobinas "q" Bobinas

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 X1 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

 

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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 X1 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

 

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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 X1 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

 

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Problema de Aplicación

Continuación de la solución: Numeración de los terminales de los grupos de bobina de la fase “S”:

 

El número inicial de la fase “R” es “1” 

Fase S

9 12'

Inicio de "R" + e

(1 + 8 = 9)

Posición Similar de "R" + e (agregándole ') Posición similar (12') + d

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

Inicio ( 9 ) + d

(9 + 12 = 21)

q = 4 bobinas q = 4 bobinas

21 24'

 

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Problema de Aplicación

Continuación de la solución: Conexión de los terminales de los grupos de bobina de la fase “S”:

 

Fase S

9 12'

Entrada de la corriente Salida de la corriente

"q" Bobinas "q" Bobinas

21 24'

 

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Problema de Aplicación

Continuación de la solución: Físicamente, la conexión de los grupos en la fase “S”, será de la siguiente

manera: 

9'

9

1011

12 11'10'

24 23'

24'12'

21

22 21'23 22'

 

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Bobinado del Primer Grupo de Bobinas de laFase “S” 

9 12'

"q" Bobinas

9'

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

 

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Bobinado del Segundo Grupo de Bobinas de laFase “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

 

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Bobinado de los Dos Grupos de Bobinasde 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 X1 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'

Entrada de la corriente Salida de la corriente

"q" Bobinas "q" Bobinas

21 24'9'

9

1011

12 11'10'

24 23'

24'12'

21

22 21'23 22'

 

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Problema de Aplicación

Continuación de la solución: Numeración de los terminales de los grupos de bobina de la fase “T”:

 

Fase T

20'

Inicio de "S" + e

(9 + 8 = 17)

Posición Similar de "S" + e (agregándole ') Posición similar (12') + d

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

Inicio ( 17 ) + d

(17 + 12 = 29 - 24 = 5)

17

q = 4 bobinas q = 4 bobinas

5 8'

 

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Problema de Aplicación

Continuación de la solución: Conexión de los terminales de los grupos de bobina de la fase “T”:

 

Fase T

20'

Entrada de la corriente Salida de la corriente

8'17

"q" Bobinas "q" Bobinas

5

 

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Problema de Aplicación

Continuación de la solución: Físicamente, la conexión de los grupos en la fase “T”, será de la siguiente

manera: 

17

17'1819

20 19'18'

8 7'

8'20'

5

6 5'7 6'

 

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Bobinado del Primer Grupo de Bobinas de laFase “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 X1 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

 

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Bobinado del Segundo Grupo de Bobinas de laFase “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

 

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Bobinado de los Dos Grupos de Bobinasde la Fase “T” 

Fase S

9 12'

Entrada de la corriente Salida de la corriente

"q" Bobinas "q" Bobinas

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 X1 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

 

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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

X X X X X X X X X X X X1 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

 

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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

X X X X X X X X X X X X1 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 SalidaEntrada Entrada Entrada

 

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Conexión de los Grupos en las Tres Fases

Fase R

1 4'

Fase S

9 12'

Fase T

20' ET ST

Conexiòn en

Delta

ER SR

ES SS

Conexiòn en

Estrella

ER SR

ES SS

ET ST

ET ST8'

ER SR

ES SS

"q" Bobinas "q" Bobinas

17 5

"q" Bobinas "q" Bobinas

21 24'

"q" Bobinas "q" Bobinas

13 16'

 

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