Configuraciones Avanzadas de Bobinados en Motores Eléctricos

Sistemas de Conexión de los Bobinados Concéntricos Trifásicos

Los bobinados concéntricos son aquellos que tienen las bobinas de los grupos concéntricas, es decir, que comparten un mismo centro. Por lo tanto, todas las bobinas del grupo son diferentes. Presentan el inconveniente de necesitar, para su ejecución, varios moldes para el grupo de bobinas, ya que cada bobina del grupo es diferente.

Formación de Grupos de Bobinas Totales

Los grupos se van colocando en función del número de ellos que tenga la fase a lo largo de todo el perímetro del estator de forma equidistante entre sí. Cuando el número de grupos por fase es par, la distribución se realizará a lo largo del perímetro del estator, que se dividirá en dos partes. La primera debe tener los mismos grupos que la segunda y han de ser exactamente iguales. Al ser dos grupos por fase, cada grupo queda a un lado del eje y equidistante. Cuando el número de grupos por fase es impar, se colocan grupos de forma proporcionada a lo largo del perímetro de la circunferencia del estator.

Conexión de los Grupos de Bobinas de una Fase

En los bobinados concéntricos, la conexión entre los grupos se puede hacer de dos maneras diferentes:

1. Conexión por polos: Final con final y principio con principio. Los grupos de esta conexión son de menor tamaño y menor número de bobinas, pero hay más grupos por fase.
2. Conexión por polos consecuentes: Final con principio y principio con final. Los grupos de esta conexión son de mayor número de bobinas en cada grupo y el número de grupos del bobinado es menor.

Bobinados de Dos Velocidades

En motores asíncronos, es posible obtener dos velocidades distintas con un solo bobinado mediante el cambio del número de polos. Esto se consigue a través de un cambio de conexiones internas y disponiendo cada fase del bobinado en dos mitades. Mediante la conmutación de polos del propio bobinado se logra el cambio de velocidad. La relación de velocidades distintas que se puede obtener mediante la conmutación de polaridad es 2:1. Esto quiere decir que si la mayor velocidad es 1500 rpm, la menor será 750 rpm. A este tipo de bobinado se le conoce con el nombre de bobinado de conexión Dahlander.

Determinación de los Principios de las Fases

A diferencia de los bobinados de corriente continua (C.C.), los de corriente alterna (C.A.) han de ser abiertos. Cada fase que compone el bobinado tiene dos extremos libres: uno al principio y otro al final. La determinación de los principios de los bobinados tiene relación directa entre sí, motivada por el desfase existente en el sistema, ya sea monofásico o trifásico. El principio de una determinada fase puede iniciarse en cualquier ranura de las que forman los 360º de la circunferencia de la máquina. A partir de la colocación del principio de la primera fase, se ubicarán los demás principios de las otras fases, respetándose el desfase. En los bobinados trifásicos, el cálculo se determina por el desfase, en este caso, de 120º eléctricos.

Bobinados Concéntricos Enteros y Fraccionados

Un bobinado es fraccionario cuando el número de ranuras por polo y fase es fraccionario. Estos bobinados se ejecutan generalmente cuando se quiere adaptar de una polaridad a otra con el mismo estator, produciéndose unos resultados en el número de bobinas por grupo: un valor entero más una parte fraccionaria. Como el número de bobinas no es entero, se formarán grupos en la misma fase de tres bobinas y dos bobinas alternativamente, y un número total de bobinas de una fase será el valor del número de bobinas por grupo multiplicado por el número de grupos.

Diferencia entre Bobinados Concéntricos y Excéntricos

A diferencia de los concéntricos, en los bobinados excéntricos todas las bobinas del bobinado son iguales. Se clasifican en imbricados y ondulados.

• Los bobinados imbricados se conectan generalmente mediante polos, lo que indica que tienen tantos grupos de bobinas como polos tiene el bobinado. Se pueden calcular y ejecutar en una o dos capas.
• Los bobinados excéntricos de 1 y 2 capas se pueden reducir al paso polar. Es el caso de los de una capa, donde el paso polar se puede reducir, pero siempre respetando el valor impar, como veremos más adelante. En cambio, en los bobinados imbricados de 2 capas, el valor del paso polar puede ser par o impar.