Dibujar un arrollamiento trifásico imbricado de doble capa, 4 polos, 24 ranuras, bobinas

Exp # 1: Arrollamientos en motores AC

1. Fundamento teórico:

1)       Dibujar un arrollamiento trifásico imbricado de doble capa, 4 polos, 24 ranuras, bobinas

acortadas 1 ranura, un grupo por polo.

Calcular los factores de arrollamiento hasta la 7º armónica

2)       Dibujar un arrollamiento trifásico imbricado de doble capa, 4polos, 24 ranuras, bobinas

acortadas 1 ranura, un grupo por par de polo.

Calcular los factores de arrollamiento hasta la 7º armónica y comprar si se modifican los valores

3)          Dibujar un arrollamiento de las mismas características que el anterior 1, pero ondulado

Explicar si se modifican los factores

4)       Dibujar un arrollamiento de las mismas características que el anterior, pero de simple

capa y concéntrico. Explicar si se modifican los factores

5)       Un alternador trifásico, tiene un inducido en conexión estrella de 10 polos, 120 ranuras con devanado imbricado, diametral de simple capa, agrupadas las bobinas por par de polo y con 8 espiras por bobina y dos ramas en paralelo por fase.

El flujo por polo de fundamental es de 56 mWb y el de tercera armónica 5,1 mWb

Calcular la FEM inducida en vacío por fase y línea cuando gira a 600 rpm

Q = 120, B = 60, p = 5, a = 1

Se resuelve con una rama en paralelo a=1, es decir  con todas las bobinas de fase en serie

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]                [pic 5]

[pic 6]

[pic 7]                [pic 8]

[pic 9]                [pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]        (la tercera armónica se cancela!!!)

B= Número de bobinas totales para las 3 fases y para los 10 polos

[pic 14][pic 15]

u = lado activo por ranura

u = 1simple capa; u = 2 doble capa; u = 4 doble capa; u = 6 doble capa

Este problema está mal planteado no se puede  formar 2 ramas en paralelo.

Si queremos lograr doble rama  en paralelo debemos  realizar un  arrollamiento con

Bobinas agrupadas por polo

6)       Una máquina sincrónica cilíndrica tiene un inducido con 36 ranuras con un devanado imbricado de doble capa, paso acortado dos ranuras, 4 polos, 10 espiras por bobina.

El entrehierro es de 5 mm, el diámetro medio 200 mm y la longitud 250 mm.

Admitiendo una distribución sinusoidal del flujo en el entrehierro y la inducción máxima

es de 0,7 Tesla.

Calcular la Fem inducida por fase, en vacío cuando gira a 1800 RPM.

Q=36

2.p = 4

m = 3

B=36

[pic 16]                        Y1= σp – 2 = 7

[pic 17]                                [pic 18]

[pic 19]                        [pic 20]

[pic 21]        [pic 22]

[pic 23]

[pic 24]                        [pic 25]

E = 4,44 x 60 x 120 x 0,9397 x 0,9598 x 0,0175 = 504,56 V

7)       a- Calcular el flujo por polo que se origina en el alternador del problema anterior si circula

    30A por fase del inducido, siendo ésta la única corriente presente.  

b- Calcular la FEM inducida por fase en el propio inducido debido a ese flujo y la

    reactancia de reacción ( cociente E/I ).

a)

                                   [pic 26]

b)

[pic 27]

8)       Un motor asincrónico trifásico de 4 polos rotor bobinado tiene un estator de 36 ranuras

con un arrollamiento imbricado diametral, de doble capa con un grupo por polo y 14

espiras por bobina.  El diámetro es de 180mm, la longitud de 110mm, y el entrehierro

equivalente de 0,5mm.  Calcular la inducción máxima en el entrehierro cuando se le

aplican 3 X 380V - 50Hz en conexión estrella.(Despreciar la caída de tensión)

[pic 28]

9)       Calcular la corriente magnetizante que absorberá de la red el motor del ejemplo anterior,

si el rotor está a circuito abierto.

[pic 29]

[pic 30]

10)   Calcular la FEM inducida por fase rotórica, hasta la 7ma armónica, del motor asincrónico

trifásico del ejemplo 7, si el rotor bobinado tiene un arrollamiento como el del ejemplo 1 y

gira a 1000 rpm, en el sentido del campo de fundamental, y se encuentra a circuito abierto.

        El estator se encuentra exitado con una corriente alterna trifásica de 2 A 50Hz, se

        desprecian las pérdidas en el hierro. El número de espiras en serie por fase rotórica es

        de 88 y las ranuras estatóricas y rotóricas está alineadas

        Fuerza Magneto Motriz y Flujos Producidos por el Arrollamiento del Estator

[pic 31]        

Siendo

Nse = 168 Espiras,  p = 2,  I = 2 A @ 50Hz

Fuerzas Electromotrices Producidas en el Arrollamiento del Rotor

...