Calculo De Bobinado De Motor Trifasico Weg

CALCULO DE BOBINADO DE MOTOR TRIFASICO WEG

1.- DATOS DE PLACA Potencia:

1HP - 0.75

Voltaje:

222 / 380/ 440

Amperios:

3.10/ 1.79/ 1.55

RPM:

1730

Frecuencia:

60 Hz

CARACTERÍSTICAS DEL BOBINADO Numero de Ranuras: 36 Numero de Polos: 4 Forma de Bobinado: distribuido concéntrico – concéntrico Numero de Capas (simple capa): 1 Nr 2 Numero de Bobinas: Nr = 36 = 18 2 2 Numero de grupos: Np * Nf = 4 * 3= 6 2 2 Numero Bobinas / Grupos: Nb = 18 =3 Ng 6 Paso de Bobina: PP = Pb1 = Nr = 36 = 12 Np – 1

4-1

Pb2 = 5 * PP = 5 * 12 = 10 6 6 Pb3 = 2 * PP = 2 * 12 = 8 3 3 Numero de Espiras/ Bobina: 117 Esp. Promedio Numero de Alambre: 27 Forma de Bobinas: Ovaladas Numero de Terminales: 12 terminales

2.- OBTENCIÓN DE DATOS PARA EL TRAZADO DEL DIAGRAMA LINEAL DEL BOBINADO:

CARACTERÍSTICAS BASICAS Bobinado Tipo Concéntrico Consecutivo a Capa Simple Numero de Ranuras: 36 Numero de Polo: 4 Consecutivos SECUENCIA DE DATOS: Numero de Ranuras/ Polo Fase: Q = Nr = 36 = 3 Np * Nf 4 * 3 Siendo el resultado del Nr/ Np * Nf : nos indica que el bobinado se distribuira Ocupando el total de ranuras. Si el resultado es numero entero se distribuira de Tal manera que ocupe el total de ranuras. - Paso Polar: PP = Pb1 = Nr = 36 = 12 Np – 1

4-1

Pb2 = 5 * PP = 5 * 12 = 10 7 6 Pb3 = 2 * PP = 2 * 12 = 8 3 3 - Paso Promedio: Pbp = 12 + 10 + 8 = 10 3 - Numero de Bobina: a) Doble Capa: Nb = Nr b) Simple Capa: Nb = Nr = 36 = 18 2 2 - Numero de Grupo / Bobina: Np * Nf = 4 * 3 = 6 2 2

- Numero de Bobina/ Grupo: Nb = 18 = 3 Ng 6 - Numero de Grupo / Fase: Ng = 6 = 2 Nf 3 - Paso de Fase: PF = 2 * Nr

= 2 * 36 = 12 (Np/2) * Nf (4/2) * 3

0 3.- CARACTERISTICAS DEL ESTATOR :

Datos 

Diametro interior (Di):8,4 Cm



Longitud axial



Altura del diente (Hd): 9 mm



Ancho del diente (Ad): 4mm



Altura de corona (Hc): 1,2 Cm



Area total de ranura (Atr): 47,8 mm2

A1 = d2 = 0,7854 * 42 __4___ 2 2 A1 = 14,1372 mm2

(La): 8,04 Cm A2 = B + b * H 2 A2 = 3,5 + 4 * 9 = 33,75 2 Atr = 33,7 + 14,1 = 47,8

Parametros de inducciones Magneticas Inducción en el hierro (Beh) ( 5000 a 7000 Gauss) Beh = f * P La * Di Inducciones en la corona (BC) ( 10 000 a 14 000 Gauss) Bc = f * 0,5 La * Hc Inducciones en el diente ( Bd) ( 10 000 a 20 000 Gauss) Bd = f * 1,5723 La*Ad*Nr/polo

Leyenda: Uf: voltaje de fase 108: líneas de fuerza por Cm2 2,22: factor constante f : frecuencia nominal ( 60Hz) Kp: factor de paso de bobinado Kp = sen (90 * Pb – 1) Pp Pb = paso de bobina en nuestro caso Pbp = 8 +10 + 12 = 10 3 Pp = paso polar en nuestro caso Pp = Nr = 36 = 12 Np-1 4-1 Asi:

Parámetros en el area disponible De ranura El área disponible para los conductores de bobina, es de 34% a 39% de área total de ranura (Atr) Parámetros de la densidad de corriente admisible La densidad de la corriente admisible, en los conductores del bobinado de motores eléctricos es de 3,5 a 6,5 mm2 5. - CALCULO DEL FLUJO MAGNETIZANTE POR POLO () El valor del flujo magnetizante por polo (), nos permitirá conocer la magnitud de las inducciones magnéticas desarrolladas en la corona (Bc), en él entre hierro (Beh), y en el diente (Bd); Para compararlas con las inducciones magnéticas establecidas. Proceso de calculo El flujo magnetizante por polo () esta determinada por la siguiente ecuación:

=

8

Uf * 10 ____ 2,22*f*Kp*Kd*Nc

Kp = sen (90 * 10-1) 12 Kp = sen (67,5) = 0,9238 Kd : Factor de distribucion del bobinado Kd = sen (Nr/p-f * Gª/2) Nr/p-f * sen (Gª/2) Nr/ p-f = Nr = 36 = 3 P*F 4*3 Gª e = 360ª * p = 360ª * 2 = 20ª Nr 36 Asi: Kd = sen (3) * (20ª/ 2) (3) * sen (20ª/2) =

sen 30ª 3 * sen 10ª

Kd = 0,9598

Nc : numero de conductores activos por Serie por fase Nc = Nv/b * Ncbr * Nr Nf * NcII Nv/b : numero de espiras/ bobina = 117 Ncbr: numero de costados de Bobina = 1 Nr : numero de ranuras =36 Nf : numero de fases =3 NcII : numero de circuitos en paralelo =2

6.- CALCULO DE INDUCCIONES MAGNETICAS Características del fierro activo del estator Nr : 36 Hd: 9mm Np: 4 Ad: 4mm Di: 8,4Cm Hc: 1,2Cm La: 8,04Cm Atr: 47,8 mm2 A· Inducción en la corona (Bc) (10 000 a 14 000 Gauss)

Así: Nc = 117 * 1 * 36 3*2 Nc = 702 Esp./ fase

Bc = f * 0,5 La * Hc

Entonces:

Bc = 235 278,0131 * 0,5 8,04 * 1,2

=

Bc = 12 193,0977 Gauss

Uf * 108_____________ 2,22*60*0,9238*0,9598*702

=

22000000000 82908,68758

=

265 356,1681 wb

B· Inducción en el entre hierro (Beh) (5 000 a 7 000 Gauss) Beh = f * P___ La * Di

Flujo fundamental

Beh = 265 278,0131 * 2 8,04 * 8,12

f =  * Kp * Kd

Beh = 6 967,484

f = 265 352,1681 * 0,9238 * 0,9598 f = 235 2778,0131 wb

C· Inducción en el diente (Bd) (10 000 a 20 000Gauss) Bd = f * 1,5723 La*Ad*Nr/polo Bd = 265 278,0131 * 1,5723 8,04* 0,4* 12

Bd = 9 585,603 7.- CALCULO DE AREA OCUPADA POR LOS CONDUCTORES EN LA RANURA (ACR) Datos: Nº esp./b: 117 ( 1 hebra) Nº de Alamb. 27 : 0,1021 mm2 Sección de Conductor: Atr : 47,8 mm2 Ncbr: 1 cost. Así:

9.- COMPROBACION DE POTENCIA RESULTANTE Kva = Hz * Acr * Nr * Di * La * Beh * d 4,5 10 000 p Donde: Hz = 60 Acr = 11,9457mm2 Nr = 36 Di = 0,84 dm La = 0,804 dm P = 2 pares Beh = 6 967,484 d = 4,38 A/mm2

Kva=60*11,9486*36*0,84*0,804*0,6967484*4,38

Acr = Nº esp./ * Ncbr * sec. Acr = 117*1*0,1021 Acr = 11,9486 mm2 Entonces : Acr% = Acr * 100% Atr Acr% = 11,9457 * 100% 47,8

4,5 10 000

2

Kva = 0,5907 Potencia resultante en HP HP = Kva * cos * n% * 1,34 HP = U * I * 3 * cos *n% cos * n% = HP * 746 U * I * 3

Acr% = 34% 8º CALCULO DE LA DENSIDAD DE CORRIENTE ADMISIBLE (d) Datos: In = 3,1 / 220 In = in/3 = 1,79 NcII = 2 circuitos en II S = 0,1021 mm2 D= If____ NcII * S D=

1,79____ 2 * 0,1021

d = 4,38 A/mm2

cos * n% = 1 * 746_ 220 * 3,1 * 3 cos * n% = 0,6322 Donde: HP = 0,5907 * 0,6322 * 1,34 HP = 0,5

10.- CONCLUSIÓN FINAL Aº Así tenemos: Inducciones magnéticas Bc = 12 193,0977 Gauss ( 10000- 14000) Beh = 6 967,484 Gauss (5000- 7000) Bd = 9 585,603 Gauss ( 10000- 20000) Bº Área ocupada los conductores en Ranura (Acr) Acr = 11,9457 mm2 El área es de 34% ( esta en el margen correcto que es de 34% a 37%) Cº Densidad de la corriente admisible (d) d = 4,38 A/mm2 ( esta en el rango correcto que es de 3,5 a 6,5 A/mm2 ) Dº Potencia resultante Kva = 0,5080