Fundamentos y Metodología de Cálculo para Bobinados Concéntricos de Motores CA
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Estructura y Cálculo de Bobinados Concéntricos de Corriente Alterna (CA)
1. Formación y Distribución de Grupos de Bobinas Totales (Bt)
La colocación de los grupos de bobinas se realiza en función del número total de grupos que posea la fase a lo largo del perímetro del estator. La distribución varía ligeramente dependiendo de si el número de grupos por fase es par o impar.
Distribución con Número Par de Grupos por Fase
Los grupos se colocan de forma equidistante. La distribución se realizará a lo largo del perímetro del estator, el cual se dividirá en dos partes. La primera mitad debe contener el mismo número de grupos que la segunda, y han de ser exactamente iguales.
Distribución con Número Impar de Grupos por Fase
Cuando el número de grupos por fase es impar, estos se colocarán de forma proporcionada a lo largo del perímetro de la circunferencia del estator.
2. Conexión de los Grupos de Bobinas de una Fase
En los bobinados concéntricos, la conexión entre los grupos se puede realizar de dos maneras diferentes:
- Conexión por Polos (PP): Se conecta 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.
- Conexión por Polos Consecuentes (PPC): Se conecta Final con Principio y Principio con Final. Los grupos de esta conexión son de mayor tamaño y disponen de un mayor número de bobinas en cada grupo, y el número de grupos del bobinado es menor.
3. Proceso de Cálculo de los Bobinados Concéntricos de CA
Para proceder al cálculo de los bobinados concéntricos de corriente alterna, será necesario establecer el tipo de conexión de sus grupos (es decir, por polos o por polos consecuentes) y conocer los conceptos fundamentales que lo constituyen:
3.1. Número de Fases (q)
Los bobinados concéntricos se pueden construir en configuración monofásica o trifásica. Este parámetro se representa con la letra q.
3.2. Número de Polos (2p)
El número de polos de un motor (representado por 2p) indica la velocidad del mismo. Son los polos que tiene la máquina; es decir, si tiene un polo norte se contabiliza como un polo, y un polo sur contabilizará como otro polo.
3.3. Número de Ranuras por Polo y Fase (Kpq)
El número de ranuras por polo y fase es una demostración analítica de la posibilidad de realizar un bobinado. Este concepto aclara, antes de continuar con el cálculo, qué número de ranuras le corresponde a un polo ocupado por una misma fase. Se obtiene mediante la fórmula:
La posibilidad de construir el bobinado depende del resultado de Kpq; no se puede realizar con un valor fraccionario.
3.4. Bobinas y Capas por Ranura (B)
Los bobinados de una y dos capas indican que en la ranura pueden entrar al mismo tiempo uno o dos lados activos de bobinas, con un aislamiento entre ellas.
Cuando el bobinado es de una capa, el número de bobinas es la mitad del número de ranuras, ya que cada bobina ocupa dos ranuras. Se obtiene mediante:
