facultad de ingenierÍa elÉctrica y electrÓnica escuela profesional de...

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

MÁQUINAS ELÉCTRICAS II

TEMA

BOBINADOS TRIFÁSICOS REGULARES

INTEGRANTES

- ARROYO RAMIREZ, Christopher Adrian 1113120094

- BENITES ESPINOZA, Jimmy Frank Andy 1023120709

- FLORES ÁLVAREZ, Alejandro 1023120103

- GAMBOA QUISPE, Geanfranco André 1113120343

- ISIDRO NÚÑEZ, Julio 052491F

- TELLO AGUILAR, Víctor Giovany 1023120219

CALLAO – PERÚ

2014

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA - UNAC

MAQUINAS ELECTRICAS II - 2014 A Página 1

ÍNDICE RESUMEN 02 BOBINADOS TRIFÁSICOS REGULARES 03 1.-NORMAS IEC PARA MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS 03 2.- TIPOS DE BOBINADOS DE CORRIENTE ALTERNA. 04 3.- TÉRMINOS TÉCNICOS DEL BOBINADO DE MOTORES ELÉCTRICOS. 05 4.- PROCESO PARA REBOBINAR UN MOTOR ELÉCTRICO DE INDUCCIÓN. 07 5.- COSTOS DE MATERIALES QUE SE OBTIENEN AL REBOBINAR UN MOTOR ELÉCTRICO. 08 DATOS DEL PROBLEMA 09 1.- DATOS DEL MOTOR DE INDUCCIÓN 09 1.1.- Características Geométricas De la Carcaza y Estator Del Motor – Marca WEG 09 1.2.- Otros Parámetros 09 1.3. Ingreso de Datos 10

2.- RESULTADOS 11 2.1. Calculo del # de Polos 11 2.2. Cálculo de Parámetros Magnéticos 11 2.3. Cálculo de los Alambres en Mano 11 2.4. Cálculo de la Potencia nominal (HP) y Corriente Nominal: Método DL 11 2.5. Cálculo de la Parámetros Térmicos 12 2.6. Resultados Finales 12

CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES 13 BIBLIOGRAFÍA 14



RESUMEN

Este 2° Trabajo de Maquinas Eléctricas II es una orientación para todas las

personas interesadas en el rebobinado de motores eléctricos, así como también

sus cálculos de Parámetros como son Magnéticos, Eléctricos, Factores de

Bobinado y Dimensionamiento de la Maquina por tanto es de mucha

importancia este Tema a desarrollar ya que Complementa nuestros

conocimientos acerca del curso.

Presentaremos la Solución del problema propuesto para este segundo trabajo

con lo cual nos ayudará a despejar algunas inquietudes, para la resolución del

problema tenemos que manejar y tener claro los conceptos y definiciones de las

partes de un motor.

También se realizaremos los conexionados en el programa AUTOCAD para un

mayor realce en la presentación del trabajo y un fino acabado; Así mismo se

presentaremos un programa en EXCEL para los cálculos de los parámetros del

motor.



BOBINADOS TRIFÁSICOS REGULARES

1.-NORMAS IEC PARA MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

El instituto encargado de preparar, revisar y analizar las normas técnicas en la

fabricación de motores eléctricos a nivel internacional es la Comisión

Electrotécnica Internacional (I.E.C.), con sede en Suiza, y en los Estados Unidos

de Norte América lo hace la Asociación de Fabricantes Eléctricos Nacionales

(NEMA). A nivel mundial los fabricantes de motores adoptan las normas de

marcación de terminales de acuerdo con la normalización vigente en su

respectivo país, derivadas principalmente de las normativas I.E.C. y NEMA.

Destacándose que en los motores fabricados bajo norma NEMA sus cables de

conexión son marcados con números desde el 1 al 12 y los fabricados bajo

norma IEC tienen una marcación que combina las letras U, V, W y los números

desde el 1 hasta el 6. Los diseños incluyen las tensiones a las cuales podrán

ser energizados y cada norma en particular realiza su marcación de terminales

de conexión.



2.- TIPOS DE BOBINADOS DE CORRIENTE ALTERNA.

Cada fase del devanado trifásico está formada por varias espiras formando

bobinas, conectadas de forma que se sumen las fuerzas electromotrices

engendradas en los conductores. El bobinado de cada fase es de tipo tambor y

abierto (con un principio y un final). Las fases deben ser idénticas y desfasadas

entre sí, basándose en el ángulo característico del sistema (120° eléctricos en el

devanado trifásico).

Las bobinas del devanado forman grupos que pueden ser según su forma:

Concéntricos.

Imbricados.

Ondulados.

Según la manera de conexión de los grupos de bobina de una misma fase, el

devanado puede ser conectado:

Por polos.

Por polos consecuentes.

Para entender bien este capítulo, previamente se definirán los términos técnicos

propios del bobinado de motores eléctricos.



3.- TÉRMINOS TÉCNICOS DEL BOBINADO DE MOTORES ELÉCTRICOS.

Para poder desarrollar un trabajo, proyecto o simplemente una tarea hay que

tener en claro los conceptos y definiciones de las partes constructivas de lo que

se va realizar, por ello mencionaremos en forma breve y concisa los conceptos

y términos que manejaremos en el transcurso del trabajo.

LEYENDA DESCRIPCIÓN IMAGEN

BO

BIN

A

Recibe el nombre de bobina

cada uno de los conjuntos

compactos de espiras que

unidos entre máquina. Van

alojadas en las ranuras de la

armadura lados activos y

cabezas

PASO

PO

LAR

El paso polar, es la distancia

entre dos polos consecutivos

(es el número de ranuras que

corresponde a cada polo).

Puede ser expresado en cm o

número de ranuras

PASO

DE B

OBIN

A

Es la distancia que hay entre

los dos lados de una bobina.

Se puede medir en fracciones

del paso polar, en radianes

eléctricos o geométricos, pero

normalmente se mide

contando el número de

ranuras que

hay entre los dos lados de la

bobina



DEVAN

AD

O D

E D

OBLE C

APA

En los devanados de doble

capa, en cada ranura hay dos

lados activos

correspondientes a dos

bobinas

distintas, colocados uno

encima del otro formando dos

capas de conductores

entre las cuales se coloca un

aislante.

GRU

PO

PO

LAR

Es un conjunto de bobinas de

la misma fase conectadasen

serie, alojadas en ranuras

contiguas y arrolladas

alrededor de un mismopolo.

Los grupos polares se

conectan entre sí en serie o

formando varias ramasen

paralelo idénticas para, así,

construir una fase del

devanado.



4.- PROCESO PARA REBOBINAR UN MOTOR ELÉCTRICO DE

INDUCCIÓN.

Para poder realizar los cálculos de Parámetros Magnéticos como Eléctricos de

un Motor se deben seguir algunos pasos importantes lo cual nos llevara a una

correcta solución del problema.

Anotar datos.

Destapar el motor.

Realizar el molde para las nuevas bobinas.

Extraer las bobinas viejas.

Limpiar las ranuras del estator.

Aislar las ranuras estatóricas.

Confeccionar las nuevas bobinas.

Introducir las bobinas en las ranuras.

Aislar las bobinas o grupos de bobinas.

Conectar las bobinas entre sí.

Amarrar las bobinas.

Barnizar.



5.- COSTOS DE MATERIALES QUE SE OBTIENEN AL REBOBINAR UN

MOTOR ELÉCTRICO.

5.1- Proceso para rebobinar un Motor Eléctrico De Inducción.

En las tablas 5.1, 5.2, y 5.3 se pueden observar el costo de los materiales que

se necesitan para el proceso del rebobinado de motores eléctricos.

Tabla 5.1. Costo (expresado en pesos por metro) de materiales necesarios

para el rebobinado de motores eléctricos. Materiales fabricados por

ROYALDIAMOND

Papel

Aislante Amarra

Tubo Protector

(espagueti) Cuña

Cables Para

Fases

Costo ($/m) 40,000 800 2,000 2,150 2,500

Fuente: manual para el rebobinado de motores eléctricos de inducción del Ing.

Jorge Enrique Murillo y Ing. Alejandro Serna G.

Tabla 5.2. Costo de alambre de cobre (conductor) fabricado por

ROYALDIAMOND (expresado en pesos por kilogramo).

Alambre de

Cobre

Costo

($/kg) 40,000



Tabla 5.3. Costo del barniz fabricado por ROYAL DIAMOND (costo expresado

en peso por cuarto de litro).

Barniz

Costo ($/Cuarto de

litro) 14,000





DATOS DEL PROBLEMA

1.- DATOS DEL MOTOR DE INDUCCIÓN

Seguidamente presentamos las características geométricas de la carcaza y

estator del motor, asignado a nuestro grupo (GRUPO N°2), algunos datos del

motor fueron conseguidos en la web y de apuntes tomados en las sesiones de

clase.

1.1.- Características Geométricas De la Carcaza y Estator Del Motor

– Marca WEG

(D) – Diámetro Interno del Estator Potencia: 0.119 m

(De) – Diámetro Externo del Estator: 0.182 m

(L) – Longitud del Paquete Magnético: 0.125 m

(T1) – Ancho del Diente: 0.005 m

(C1) – Altura de la Corona: 0.0175 m

(S1) – Número de Ranuras Estatóricas: 36

(H) – : 0.112 m

(Amax) – Área Máxima: 48.5 mm2

(Vn) – Tensión Nominal: 380 V

(Fn) – Frecuencia Nominal: 60 Hz

Numero de Terminales: 3

1.2.- Otros Parámetros

Conexión Interna: 2 x paralelo

Conexión Externa: Estrella

Tamb: 20° C

Ttrab: 90° C

=0.00393 °C-1



1.3. Ingreso de Datos:



2.- RESULTADOS

2.1. Calculo del # de Polos

2.2. Cálculo de Parámetros Magnéticos

2.3. Cálculo de los Alambres en Mano

2.4. Cálculo de la Potencia nominal (HP) y Corriente Nominal: Método

DL



2.5. Cálculo de la Parámetros Térmicos

2.6. Resultados Finales



CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES

Se conoció las Parámetros Magnéticos y eléctricos del motor asíncrono,

como también el Dimensionamiento del motor, conocimos también el tipo de

conexionado de este problema en especial.

Una vez estudiado la metodología utilizada en este proceso de rebobinado,

se puede ver con claridad que no se necesita un gran taller ni maquinaria

para realizar el rebobinado de un motor, solo se necesitan los materiales

fundamentales.

Aprendimos que básicamente hay 4 casos importantes al plantear un

problema y son los siguientes: Que el Motor,

1° Caso.-Trifásico se ha quemado y tiene todo los datos de Placa.

2° Caso.-Trifásico solo tienen datos de placa (No existe el bobinado)

3° Caso.- Está totalmente quemado y no tiene los datos de Placa

4° Caso.- Trifásico se halla completamente desnudo y sin dato de Placa

Para cada caso hay un método de solución el problema.

Se aprende una metodología que no es mostrada de manera específica y

concreta en los libros si no que es aprendida de forma empírica de personas

que han trabajado mucho tiempo en el rebobinado de motores.

Se obtienen más ventajas rebobinando un motor que cambiarlo en su

totalidad, ya que se pueden hacer modificaciones que el cliente o el usuario

requieran y además solo se invierte en la parte del rebobinado.

El trabajo de rebobinado es algo muy rentable debido a que muy pocas

personas lo hacen, lo que es bueno para la generación de empleo. Y las

estadísticas en el mercado laboral confirman que la mayor cantidad de

egresados de nuestra alma mater tienen la dicha de trabajar en empresas

de este rubro ya que salen con conocimientos muy aplicativos.

En la programación utilizamos y asumimos una inducción del entrehierro Bg

= 0.8 para obtener una maquina eficiente lo cual nos aproximó a un numero

de vueltas por ranura (Z1 de 46) el cual era el numero par más próximo y

adecuado para los parámetros del motor.



BIBLIOGRAFÍA

[1].Enrique Murillo y Ing. Alejandro Serna G. Manual para el rebobinado de

motores eléctricos de inducción. Pereira, 16 de junio de 2010.

[2].Nakayama Aberto, hermanos Matías, Bostol Hernán. Todo para bobinado

de motores eléctricos. E-books y Tutoriales. Argentina. Actualizada diciembre

11 de 2009. Disponible en: http://www.taringa.net/posts/ebookstutoriales/

3903023/Todo-para-Bobinado-de-motores-electrico.html.

[3].Pozueta Rodríguez Miguel Ángel. Constitución de las maquinas eléctricas.

España: Universidad de cambria, 2010. 42 p. Disponible en

http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdf.

[4]. ROYAL-DIAMOND, S.A. Aislantes eléctricos. España.

http://www.royaldiamond.es/

[5]. Pértiga, Escuela de profesiones técnicas. Instalaciones Electrotécnicas.

España. 14 p. Disponible en: http://www.pertiga.es/inicio/images/web/ie.pdf.

Páginas Web.

http://www.directindustry.es/prod/weg/motores-electricos-asincronos-

antideflagrantes-12491-788739.html

www.circuitocinco.com/files/Electrotecnia_5-Motores.pdf

http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-motor-de-induccion-trifasico-de-

alta-y-baja-tension-rotor-de-anillos-11171348-manual-espanol.pdf

http://ecatalog.weg.net/tec_cat/tech_motor_sel_web.asp

http://www.directindustry.es/prod/weg/motores-electricos-asincronos-antideflagrantes-12491-788739.html

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http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-motor-de-induccion-trifasico-de-alta-y-baja-tension-rotor-de-anillos-11171348-manual-espanol.pdf

http://ecatalog.weg.net/tec_cat/tech_motor_sel_web.asp

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