BOBINADOS CONCNTRICOS.- Se dice que un bobinado de corriente alterna es concntrico cuando los lados activos de una misma fase, situados frente a polos consecutivos, son unidos mediante conexiones o cabezas concntricas. Los bobinados concntricos pueden ser construidos tanto por polos como por polos consecuentes. La forma de ejecutar los bobinados de una y dos fases es por polos, mientras que en los bobinados trifsicos se realizan por polos consecuentes.

CLCULO DE LOS BOBINADOS CONCNTRICOS.- El proceso de clculo de los bobinados concntricos constituye una excepcin en el conjunto de los bobinados ya que para calcular el cuadro de bobina, es necesario determinar previamente la amplitud de grupo. La posibilidad de ejecucin de este tipo de bobinado depende del nmero de ranura por polo y fase "Kpq", que deber de cumplir ciertas condiciones: 1. Bobinados por polos.- El nmero de ranuras por polo y fase Kpq, debe ser forzosamente un nmero entero par o impar. Si dicho valor es par, todos los grupos tendrn el mismo nmero de bobinas. En cambio, si es impar resulta necesario recurrir a una de las siguientes soluciones.

a: Preparar todos los grupos iguales, pero con la bobina exterior formada de un nmero de espiras mitad que las restantes y colocar en determinadas ranuras dos medias bobinas exteriores, pertenecientes a grupos vecinos de la misma fase. Esto se hace segn la figura 5, en la cual se apreciamos que la ranura A y C son ocupadas por una sola bobina mientras que la ranura B, es ocupada por dos medias bobinas. Estas bobinas exteriores estn formadas cada una de ellas por un nmero de espiras mitad que las bobinas colocadas en A y C. b: Prepara grupos desiguales, de manera que la mitad de los grupos tengan una bobina ms que las restantes y colocar alternativamente, grupos con distinto nmero de bobinas. En la figura 7, se ve como cada una de las tres ranuras A, B, C, estn ocupadas por una sola bobina, pero al conectarlos, las bobinas A y B estn formando un grupo, mientras el siguiente grupo est formado solamente por la bobina C. 2. Bobinados por polos consecuentes.- Es conveniente que el nmero de ranuras por polo y fase tenga un valor entero, sea par o impar, ya que en cualquiera de los casos puede ser ejecutado con grupos iguales, formados por un nmero entero de bobinas. Sin embargo, en algunas ocasiones se presentan bobinados por polos consecuentes, cuyo nmero de ranuras por polo y fase tiene un valor entero ms media unidad. Tal bobinado se puede realizar de una forma similar a la indicada en los bobinados por polos en el punto primero. NUMERO DE BOBINAS POR GRUPO.- Salvo las excepciones sealadas anteriormente, los bobinados concntricos son ejecutados en una capa por ranura. Por consiguiente el nmero de bobinas que constituyen un grupo vendr dado por las siguientes formulas:

K *Por polos consecuentes 1 capa ........ U = ----------------2p. q K * Por polos 1 capa ............................. U = ----------------

4.p.q

AMPLITUD DE GRUPO.- En un bobinado concntrico se conoce con el nombre de amplitud de grupo, el nmero de ranuras que se encuentran en el interior de dicho grupo. Para calcular el valor de la amplitud de grupo recordemos que si se quiere que se sumen las f.e.m.s. generadas en los lados activos de las bobinas que forman el grupo, es preciso que stas se encuentren frente a los polos consecutivos, o lo que es igual, que los dos lados activos de un grupo deben estar separados una determinada distancia, que es igual al paso polar. Ahora bien, en un paso polar debe haber Kpq ranuras por cada fase y en el interior del grupo de una fase tienen que encontrarse las ranuras de las restantes fases. Por consiguiente resulta, que el valor de la amplitud es igual a: m=(q-1). Kpq. Sustituyendo en esta formula Kpq, por el valor del despejado de las expresiones por polos y por polos consecuentes obtendremos las siguientes expresiones.o o

Por polos consecuentes ............. m = (q-1).U Por polos .................................. m = (q-1).2U

ANCHO DE BOBINA.- En un bobinado concntrico los anchos de bobina que forman un grupo son diferentes. Designando por Y1, Y2 e Y3, segn el lugar que ocupan yendo de Interior al exterior del grupo, se deduce que sus valores son respectivamente: Y1 = m +1 ; Y2 = m + 3 ;Y3 = m +5 En un bobinado concntrico el ancho medio de bobina o paso medio de ranura, coincide con el valor del paso polar, dicindose entonces que el bobinado tiene un paso diametral.

K Yp = Yk = -----2p

BOBINADOS TRIFSICOS CON NUMERO IMPAR DE PARES DE POLOS.Los bobinados concntricos de mquinas trifsicas, cuyo nmero de pares de polos es impar, presentan una dificultad, que es salvada colocando un grupo mixto, cuyas dos mitades pertenecen s distinto plano de cabezas de bobinas, es decir, que medio grupo tiene sus cabezas en el plano exterior y el otro medio en el plano interior.

La razn, es que al realizar el bobinado por polos consecuentes, el nmero total de grupos es igual al producto de los nmeros de pares de polos y de fases, al ser el nmero de pares de polos impar, tambin ser impar el nmero total de grupos "3p". En consecuencia, si se hicieran todos los grupos iguales de dos modelos solamente, deberamos preparar de cada uno un nmero de grupos igual a un nmero entero ms media unidad, lo que es fsicamente imposible, quedando resuelta dicha dificultad ejecutando un grupo mixto.

INTRODUCCIN.Existen dos sistemas distintos de conexionar los lados activos en los bobinados de corriente alterna, dando lugar a la divisin de dichos bobinados en dos grandes grupos:

1. Bobinados Concntricos en los cuales los lados activos de una misma fase, 2.

situados, frente a polos consecutivos, son unidos por cabezas concntricas, formando as verdaderos grupos de bobinas. Bobinados Excntricos en los cuales los lados activos de una misma fase, situados frente a polos consecutivos, son unidos mediante un solo tipo de cabeza, de forma que el bobinado est constituido por un determinado nmero de bobinas iguales.

En los bobinados excntricos podemos distinguir entre bobinados imbricados y bobinados ondulados, pudiendo ser ejecutados en una capa por ranura o dos capas por ranura.

BOBINADOS "POR POLOS" Y "POR POLOS CONSECUENTES". - Segn el nmero de grupos que componen cada fase, se clasifican los bobinados de corriente alterna, en bobinados por:

o Polos (p.p.).- Se dice que un bobinado es por polos, cuando por cada fase hay tantos grupos de bobinas como nmero de polos tiene la mquina.

o Polos consecuentes (p.p.c.).- Se dice que un bobinado es por polos consecuentes, cuando existen por cada fase tantos grupos de bobinas como la mitad de

nmero de polos, es decir tantos grupos como pares de polos.

NMERO DE GRUPOS POR FASE Y TOTAL.- Hay que distinguir segn sean por polos o por polos consecuentes.

o

En los bobinados por polos el nmero de grupos en cada fase es igual al nmero de polos.

Gf = 2p y los grupos totales del bobinado GT = 2p.q

o

En los bobinados por polos consecuentes, el nmero de grupos de cada fase es igual al nmero de pares de polos.

Gf = p y los grupos totales del bobinado GT = p.q

CONEXIN DE LOS GRUPOS DE UNA FASE.- una vez sealados los grupos de bobinas de una fase, es preciso efectuar correctamente las conexiones entre ellos, enunciando para ello las dos reglas siguientes:

1. En los bobinados por polos se unir, el final del primer grupo con el final delsegundo grupo, el principio del segundo con el principio del tercero, el final del tercero con el final del cuarto y as sucesivamente; es decir, debemos de unir final con final, principio con principio.

1. En los bobinados por polos consecuentes se unir, el final del primer grupo con elprincipio del segundo, el final del segundo con el principio del tercero y as sucesivamente; es decir, se tiene que unir final con principio.

NMERO DE RANURAS POR POLO Y FASE.- Dicha expresin se aplica a la relacin que existe entre el nmero de ranuras K del inducido y el producto de los nmeros de polos 2p y de fases q de dicho bobinado. Kpq = K / 2p.q NMERO DE BOBINAS DEL BOBINADO.- Los bobinados de corriente alterna son construidos tanto de una capa como de dos capas por ranura. En un bobinado de dos capas el nmero de bobinas es igual al nmero de ranuras. B = K En cambio, en un bobinado de una capa por ranura, el nmero total de bobinas es la mitad del nmero de ranuras. B = K / 2

NMERO DE BOBINAS POR GRUPO.- Conocidos el nmero de bobinas B y el nmero total de grupos GT que lo constituye, podemos determinar el nmero de bobinas que forman cada grupo. U = B/GT Despejando esta formula, segn el tipo de bobinado se obtiene otras de aplicacin ms directa.

Por polos, 2 capas ................U = K / 2p.q

Por polos, 1 capa ............... U = K /2 / 2p.q = K/4p.q Por polos consecuentes, 2 capas ...... U = K/p.q Por polos consecuentes, 1 capa ........ U = K/2 / p.q = K/2p.q

PASO DE CICLO.Y360

= K /p

DISTANCIA ENTRE LOS PRINCIPIOS DE LAS FASES.- Una de las caractersticas de los bobinados polifsicos exige que las distintas fases que forman un conjunto, generen fuerzas electromotrices desfasadas en el ngulo caracterstico del sistema. As en bobinado bifsico los dos principios debern estar colocados en dos ranuras desfasadas 90 elctricos, mientras que en un bobinado trifsico los tres principios estarn colocados en ranuras desfasadas 120 elctricos.

o

Paso de principio Y

120

= K / 3p

o

Paso de principio Y

90

= K /4p

DETERMINACIN DE LOS PRINCIPIOS DE FASE EN UN BOBINADO TRIFSICO.En un bobinado trifsico puede ser tomado como principio de una fase, todas las ranuras que se hallen separadas un ngulo elctrico correspondiente a un ciclo, es decir 360 elctricos. En una mquina multipolar existen varias ranuras en tales condiciones, por lo que debemos de deducir un mtodo que nos permita conocer las ranuras en las cuales pueden estar alojados los principios de las tres fases. Este mtodo consiste en preparar un cuadro con tres columnas ( una por fase) y tantas lneas como pares de polos tiene la mquina. Conocido el paso de principio de fase, empezaremos por colocar un 1 en el cuadro superior izquierdo y luego se irn poniendo en los cuadros siguientes los nmeros que se obtienen, al aadir, sucesivamente el valor de paso de principio de fase. As obtendremos en cada columna los nmeros de ranuras que pueden ser principio de las correspondientes fases, eligiendo de entre ellas los tres ms convenientes, teniendo en cuidado de que pertenezca cada uno a distintas columnas.

As, el cuadro adjunto corresponde a los principios de fase de un inducido trifsico de 96 ranuras, en el cual el paso de principio de fase vale 8 ranuras. Sobre el cuadro podemos elegir algunas combinaciones, por ejemplo 1-9-17, 33-41-40.

U 1 25 49 73

V 9 33 57 81

W 17 41 65

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DETERMINACIN DE LOS PRINCIPIOS DE UN BOBINADO BIFSICO.- Se prepara un cuadro con dos columnas (una por fase) y tantas lneas como pares de polos tenga la mquina. Sobre dicho cuadro se anotarn primeramente todas las ranuras de la columna de la izquierda que puedan ser principio de la primera fase, para lo cual, partiendo de la primera, s ira sumando sucesivamente y hacia abajo el valor del paso de ciclo Y 360 = K/p. Despus se anotarn las ranuras de la segunda columna, cuyos valores sern obtenidos aadiendo el valor del paso de principio Y 90 = K/ 4p.