BOBINADO CONCÉNTRICO, POR POLOS CONSECUENTES

OBJETO DEL PROYECTO:

El objeto del presente proyecto comprende la realización de un rebobinado de un motor trifásico tetrapolar concéntrico de las siguientes características:

- Numero de ranuras: K = 24. - Numero de polos: 2p = 4. - Bobinado Por Polos (PPC). - Bobinado de una capa. - q = 3.

DESCRIPCIÓN DEL MONTAJE

El proceso de rebobinado de las maquinas de corriente alterna comprende una serie de pasos, que deben hacerse en el siguiente orden:

• Toma de datos. • Extracción del arrollamiento antiguo. • Aislamiento de las ranuras estatóricas. • Confección de las nuevas bobinas. • Colocación de las bobinas en las ranuras. • Conexión de las bobinas entre sí. • Verificación eléctrica del nuevo arrollamiento.

TOMA DE DATOS AL EXTRAER EL ARROLLAMIENTO: Siempre que se tenga que rebobinar un motor, es necesario anotar previamente los datos

necesarios para que el nuevo bobinado tenga las mismas características que el antiguo.

Las características del motor son las siguientes: ESTATOR TIPO CHAPA:

IEC 80/6-8.80 RANURAS : 24

DIÁMETRO EXTERIOR:

120 mm. LONGITUD : 75 mm.

DIÁMETRO INTERIOR :

80 mm. ESQUEMA: BipolarProfesor.dwg

TIPO DE BOBINADO:

TRIFÁSICO CONCÉNTRICO TETRAPOLAR POR POLOS CONSECUENTES

GRUPOS : 6 BOBINAS/GRUPO : 2

PASO DE BOBINA: 1-8 ESPIRAS/BOBINA : 120

PESO DEL COBRE : 1.000 g. RESISTENCIA FASES :

21 Ω

EXTRACCIÓN DEL ARROLLAMIENTO ANTIGUO: Una vez anotado todos los datos posibles es necesario abrir la maquina. Hay que aflojar los

tornillos y soltar la carcasa. Una vez que se abre la máquina y se desmonta el rotor, nos dedicamos al estator que tiene 24 ranuras. Se mide el diámetro del conductor por medio de un

micrómetro, el hilo era de 0,5mm y se cuentan el número de espiras por bobina, en este caso es de 120. Para soltar todas las bobinas hace falta cortarlas y sacarlas de las ranuras.

AISLAMIENTO DE LAS RANURAS ESTATÓRICAS: Antes de rebobinar el motor es preciso aislar las ranuras de la misma para evitar que los conductores puedan tocar las chapas del núcleo y crear así contactos a masa. Para ello se utilizara 24 cartones aislantes, cortados de forma que sobresalgan por los extremos de las ranuras, lo suficiente para que los conductores no lleguen a tocar el núcleo en ningún momento.

CÁLCULOS DEL BOBINADO

Tipo bobinado: Concéntrico, por polos consecuentes

Nº de ranuras por polo y fase:

Nº de ranuras: K = 24 Nº de bobinas:

Nº de polos: 2p = 4 Nº de grupos del

bobinado: G = p.q = 2.3 = 6

Nº de fases: q = 3 Nº de bobinas por

grupo:

PRINCIPIOS DE FASE Amplitud del grupo: m = (q - 1)U = (3 - 1) 2. 2 = 4

U V W 1 5 9 13 17 21

Pasos de bobina: Y1 = m + 1 = 4 + 1 = 5 Y3 = m + 3 = 4 + 3 = 7

Cuadro de Principios de

fase:

CONFECCIÓN DE LOS MOLDES DE LAS BOBINAS

Para esto utilizaremos un hilo de cobre con el que haremos una espira de cada una de las bobinas, empezando con la bobina pequeña, y teniendo en cuenta de que queden libres el resto de las ranuras. A continuación procedemos a realizar el molde de la bobina grande, teniendo en cuenta que aproximadamente es medio centímetro mayor que la pequeña. La medida del molde pequeño es de 10,5 cm.

CONFECCIÓN DE LAS NUEVAS BOBINAS

Se coloca el hilo de cobre sobre el molde pequeño del conjunto de moldes concéntricos, se toma la distancia que hay entre molde y molde, para la realización de posteriores bobinas, se pone el contador a cero y se empieza a bobinar, el número de espiras que componen cada bobina depende del tipo de ranura del motor, en nuestro caso es de 120 espiras si el hilo utilizado es de 0,50 mm de diámetro, una vez introducido un grupo de bobinas, se debe cerciorar que está bien realizado, si fuera grande o pequeño es el momento de realizar los cambios oportunos, no seguir bobinando sin que el profesor haya dado el visto bueno al grupo de bobinas. Cada bobina tiene un peso de 194 gramos.

COLOCACIÓN DE LAS BOBINAS EN LAS RANURAS

Hay que procurar que no se crucen las bobinas, haciendo que queden alineados, de forma que entren con facilidad en la ranura, éste por ser un bobinado tetrapolar, las bobinas hay que meterlas por planos de conexionado, primero primero los grupos de dentro y después los de afuera. Hay que tener cuidado de no poner la bobinas al revés ya que daría freno eléctrico, una vez puestas se cierran las bobinas con una cuña de plástico para aislar las ranuras de las bobinas.

Primero se colocan las bobinas de los grupos "altos" A continuación se colocan las bobinas de los grupos "bajos"

CONEXIONES DE LOS DEVANADOS

Para realizar las conexiones entre las diferentes bobinas tendremos en cuenta el esquema del bobinado, comprobando que de cada ranura sale su principio de grupo o final correspondiente.

Cada uno de los hilos que conforma el empalme deberá llevar su tubo de silicona, que previamente habremos introducido, aproximadamente hasta la mitad de la ranura, antes de realizar el empalme introduciremos un trozo de tubo de silicona, sensiblemente mayor de diámetro, con objeto de tapar el empalme. Se pelan los extremos del hilo, cerciorándose que no quede nada de barniz, se realiza un empalme en prolongación y posteriormente se estaña, a continuación se desliza el tubo de silicona de mayor diámetro hasta que el empalme quede perfectamente tapado.

De idéntica manera se procederá tanto con los principios como con los finales de cada una de las fases, teniendo en cuenta que en la placa de bornes debe llegar cable flexible, por lo tanto el empalme en este caso debe ser de hilo de bobinar con cable flexible, y también estos empalmes estarán atados en la cabeza del bobinado

ATADO DEL BOBINADO

El atado del bobinado, se realizará con liza aceitada, y aprovechando un trozo de hilo para confeccionar un tipo de aguja. Se prestará especial atención tanto a la distancia de cada una de las vueltas de la liza, que la distancia sea uniforme, como a la sujeción de la misma. Para separar los grupos de bobinas de distinta fase se utiliza un tipo de cartón especial (presspan). Al finalizar el atado y con un martillo de goma o de plástico se procederá a colocar el bobinado en su sitio, de forma que no interfiera en el giro del rotor o del inducido.

Detalle del cartón que debe separar cada grupo de bobinas

VERIFICACIÓN ELÉCTRICA DEL NUEVO ARROLLAMIENTO (COMPROBACIONES ELÉCTRICAS):

Durante el proceso de conexionado, se irá comprobando la continuidad del circuito con un polímetro. Una vez terminado de conexionar las bobinas, se somete a ensayos de aislamiento, formación de polos, derivaciones a masa, etc.

Para comprobar la continuidad del bobinado se utiliza el polímetro. Poniendo las puntas en los extremos, verificar la resistencia (aproximadamente 21 ohmios). Otra comprobación es la de las derivaciones a masa, que consiste en poner los principios en el polímetro y que no de continuidad con las carcasa. Cerramos el motor guiándonos con las marcas que hicimos el primer día. Luego vamos a la fuente de alimentación y conectamos las fases. Conectamos un amperímetro en serie con el bobinado y luego el polímetro entre dos terminales para medir tensiones. Las mediciones las realizamos de veinte en veinte voltios y medimos en cada veinte voltios la intensidad y las revoluciones por minuto con la

tacómetro así hasta 220V.

V 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

A 0,24 0,49 0,33 0,23 0,19 0,17 0,15 0,16 0,16 0,17 0,2 ESTRELLA RPM 55,6 424,4 2430 2786 2882 2982 2944 2958 2966 2972 2978

A 0,8 0,4 0,3 0,29 0,28 0,31 0,35 0,39 0,44 0,5 0,6 TRIANGULO RPM 355,6 2725 2895 2946 2966 2976 2983 2986 2989 2990 2991

Tabla de mediciones.

SENTIDO DE LAS F.E.M. Si elegimos el tiempo t1 del sistema trifásico de la figura tenemos que: Las fases R y S están por encima del eje de las “X” por lo tanto serán positivas, mientras que “T” se halla por debajo, por lo que será negativa. Por todo esto podemos concluir con que la intensidad entrará por “U” y saldrá por “X”, entrará por “V” y saldrá por “Y” y entrará por “Z” y saldrá por “W”

Estudio de los campos magnéticos para el TIEMPO 1 Estudio de los campos magnéticos para el TIEMPO 2

ESTRELLA DE FUERZAS ELECTROMOTRICES

Estudio realizado para t1

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN * Funcionamiento del motor 3 Atado del bobinado, empalmes 1 Aprovechamiento de materiales (funciona en el primer intento) 1 Medidas de V A y rpm realizadas correctamente 1 * Memoria: Descripción de la práctica 1 Memoria: Presentación dentro de plazo ( 1 día después ) 1 * Estudio de los campos magnéticos y estrella de f.e.m. 1 * Memoria: Presupuesto de la práctica 1