Guia maquinas

Problema 1er Parcial:

Se dispone de un estator de 90 ranuras que se desea emplear como generador trifásico de 480 V, 60 Hz en los terminales. El rotor produce un campo ajustable entre 0.050 y 0.053 Wb/polo. Se dispone de una maquina motriz cuya velocidad puede ajustarse entre 700 y 1250 rpm. Diseñe el devanado con paso acortado para que cumpla lo deseado y determine:

a) Numero de polos.

b) Factor de distribución Kd.

c) Factor de paso Kp.

d) Conexión de las bobinas de cada fase y entre las fases.

e) Numero de espiras por bobina.

f) Factor de paso del quinto y séptimo armónico.

        Solución

a) Para determinar el numero de polos de la maquina debemos tener en cuenta la velocidad de la maquina motriz ya que esta será la velocidad del campo magnético giratorio asi que probaremos con varios pares de polos de tal manera de que la velocidad del campo principal se encuentre en el rango de velocidad de la maquina motriz. Se sabe que:

        [pic 1]        Así:

Para  P=2    [pic 2] (se descarta ya que no se encuentra en el rango)

Para P= 4     [pic 3] (se descarta ya que no se encuentra en el rango)

Construiremos una tabla para varios pares de polos y una frecuencia de 60 Hz.

De la tabla se puede observar que hay tres posibles soluciones las cuales son seis, ocho y diez polos. Para elegir el numero de polos adecuado debemos tener en cuenta el grupo fase de la maquina lo cual no es mas que el numero de bobinas conectadas en serie por cada vía paralela por lo tanto las posibles soluciones son seis y diez polos, así, escogeremos un numero de polos igual a seis.

b) El factor de distribución esta dado por:

        [pic 4]         En donde:

n: Grupo  Fase    

n:[pic 5]

[pic 6]Ancho de ranura en grados eléctricos.

[pic 7]

Así:

        [pic 8]

c) El factor de paso es:

        [pic 9]  En donde:

        [pic 10]= Paso de bobina en grados eléctricos.

        [pic 11]= Recorte de la bobina en grados eléctricos.

        [pic 12].

Como el enunciado establece que el devanado es de paso acortado debemos escoger un paso de bobina menor a 180º eléctricos y formar un devanado de doble capa el cual es de mas fácil construcción para el caso de bobinas de paso acortado. Igualmente debemos escoger un recorte proporcional al ancho de ranura de la máquina, es decir, el recorte en grados mecánicos deberá ser de 4º, 8º,12º,16º….(múltiplo de 4º) y para buscar los correspondientes grados eléctricos basta con multiplicar por [pic 13].

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