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Bobinado de motores monofasicos...

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MOTORES MONOFASICOS TIPO JAULA DE ARDILLA

BOBINADO DE MOTORES MONOFASICOS  QUE ES UN MOTOR MONOFASICO Los motores monofásicos tienen un gran desarrollo debido a su gran aplicación en electrodomésticos, campo muy amplio en su gama de utilización, al que se suma la motorización, la industria en general y pequeñas máquinas herramienta. Este tipo de motores tiene la particularidad de que pueden funcionar co n redes monofásicas, lo que los hace imprescindibles en utilizaciones domésticas. Los motores monofásicos más utilizados son los siguientes: 1. Motores provistos de bobinado auxiliar de arranque El motor monofásico con devanado auxiliar de arranque es muy utilizado en los compresores de los frigoríficos que tenemos en nuestras casas. Una de las desventajas de los motores monofásicos es la dificultad de su arranque, su devanado produce un campo magnético alterno que es incapaz de producir el movimiento giratorio que necesita el motor para comenzar a girar, para que puedan comenzar a girar necesitamos que se produzca un campo magnético giratorio, para ello se utiliza un devanado auxiliar de arranque. FUNCIONAMIENTO: En este motor se utilizará un devanado auxiliar que solo se conectará durante el arranque, después funcionará únicamente con el devanado de trabajo. Así conseguiremos crear un campo magnético giratorio, que será la suma de dos campos magnéticos alternos y desfasados entre sí. Esto se produce porque están girados físicamente los devanados, y las corrientes consumidas por los mismos están desfasadas también, por tener distinta reactancia los dos devanados.

2. Motores con espira en cortocircuito MAQUINAS ELECTRICAS

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MOTORES MONOFASICOS TIPO JAULA DE ARDILLA Este motor monofásico se llama así por utilizar dos o más espiras en corto para su funcionamiento. CONSTITUCION DEL MOTOR EN CORTO - El Estator: Está formado por un núcleo de chapas magnéticas. Entre la cara del polo tiene incrustadas las espiras en corto circuito, y sobre el núcleo la bobina polar inductora. Ver el diagrama abajo. - El Rotor: Es del tipo de jaula de ardilla. - Espiras de frager: Son espiras de cobre en cortocircuito, colocadas a 180 grados. Este motor tiene un rendimiento muy bajo, por lo tanto se construyen para potencias muy bajas. Se utiliza en ventiladores pequeños, y se utilizaba mucho en los motores de tocadiscos, etc.

CARACTERISTICA DEL MOTOR EN CORTO: 1. Son motores de baja potencia. 2. Funcionan sólo con corriente alterna. 3. La espira en corto ocupa 1/3 del polo saliente. 4. La posición de la espira determina el sentido de giro del rotor. 5. Las espiras en los polos, guardan un desfase de 180 grados. 6. Generalmente no utiliza sistema de enfriamiento. 7. La velocidad se puede variar, variando la resistencia de la bobina polar. 3. Motores universal:

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Un motor universal puede ser conectado tanto a redes de corriente continua como también alterna. En su construcción sus análogos, los motores serie de corriente continua pero con la corona polar laminada a fin de reducir las pérdidas de corrientes parásitas. Su velocidad depende de la carga, llegando a alcanzar en vacío velocidades elevadísimas que para ciertos trabajos son inadmisibles; intercalando resistencias con los bobinados, puede gobernarse entre amplios límites, la velocidad, sí bien a costa de pérdidas relativamente elevadas. Cuando haya que contar con períodos de marcha en vacío, a de preverse una resistencia adecuada en paralelo con el inducido, para limitar su velocidad. Se emplea como regulador de la velocidad la combinación de resistencias en serie y en paralelo. La resistencia conectada en paralelo con el rotor atenúa el numero de revoluciones de la maquina y la resistencia en serie límita su intensidad. El ejemplo de aplicación de un motor universal a velocidad constante por ejemplo son las máquinas de escribir, puede obtenerse mediante un freno centrífugo que regula automáticamente el número de revoluciones.

MOTOR JAULA DE ARDILLA: Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comúnmente en un motor de inducción de corriente alterna. Un motor eléctrico con un rotor de jaula de ardilla también se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula. El nombre se deriva de la semejanza entre esta jaula de anillos y barras y la rueda de un hámster (ruedas probablemente similares existen para las ardillas domésticas). Los devanados inductores en el estator de un motor de inducción instan al campo magnético a rotar alrededor del rotor. El movimiento relativo entre este campo y la rotación del rotor induce corriente eléctrica, un flujo en las barras conductoras. Alternadamente estas corrientes que fluyen longitudinalmente en los conductores reaccionan con el campo magnético del motor produciendo una fuerza que actúa tangente al rotor, dando por resultado un esfuerzo de torsión para dar vuelta al eje. En efecto el rotor se lleva alrededor el campo magnético pero en un índice levemente más lento de la rotación. La diferencia en velocidad se llama "deslizamiento" y aumenta con la carga. ROTOR JAULA DE ARDILLA

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A menudo, los conductores se inclinan levemente a lo largo de la longitud del rotor para reducir ruido y para reducir las fluctuaciones del esfuerzo de torsión que pudieron resultar, a algunas velocidades, y debido a las interacciones con las barras del estator. El número de barras en la jaula de la ardilla se determina según las corrientes inducidas en las bobinas del estator y por lo tanto según la corriente a través de ellas. Las construcciones que ofrecen menos problemas de regeneración emplean números primos de barras. El núcleo de hierro sirve para llevar el campo magnético a través del motor. En estructura y material se diseña para reducir al mínimo las pérdidas. Las laminas finas, separadas por el aislamiento de barniz, reducen las corrientes parásitas que circulan resultantes de las corriente de Foucault. El material un acero bajo en carbono pero alto en silicio, con varias veces la resistencia del hierro puro, pérdidas corriente de eddy en la reductora adicional. El contenido bajo de carbono le hace un material magnético suave con pérdida bajas por histéresis. El mismo diseño básico se utiliza para los motores monofásicos y trifásicos sobre una amplia gama de tamaños. Los rotores para trifásica tienen variaciones en la profundidad y la forma de barras para satisfacer los requerimientos del diseño. Este motor es de gran utilidad en variadores de velocidad. PASOS PARA BOBINAR: 1. Se corta la mica aislante del doble del alto de la ranura y dos cmts más largo que el ancho del estator. 2. Se doblan los bordes hacia atrás para evitar que se salgan y se colocan en las ranuras. 3. Antes de empezar a bobinar se coloca una marca en la bobina que vamos iniciar (bobina numero 1). 4. Para bobinar necesitamos un molde de la bobina, para ello hemos utilizado el molde de clavos, lo cual nos permite fijar el largo y ancho de la bobina a utilizar

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5. Luego de tener el molde de la bobina pasamos a bobinar para ello tendremos que tener el esquema grafico del bobinado lo cual nos servirá de referencia en el bobinado.

6. Luego de haber terminado la bobina numero 1, fijamos una mica para que no se corran las espiras por la ranura. Este mismo paso se hara sucesivamente para todas las bobinas.

7. Luego de haber concluido la bobina de trabajo pasamos a elaborar la bobina de MAQUINAS ELECTRICAS

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MOTORES MONOFASICOS TIPO JAULA DE ARDILLA arranque, en la cual utilizaremos un alambre mas delgado que la de trabajo. 8. Para ello tendremos que tomar el molde como lo hicimos con la bobina de trabajo, por el método del clavo.

9. Luego de tener el molde preparado de la bobina de arranque pasamos en la inserción de la bobina al motor, esta parte será un poco mas dificultosa que la inserción de la bobina de trabajo, es mas incomodo, en este trabajo hemos tenido en cuenta el tamaño de la ranura mas pequeña, para el numero de vueltas de la bobina.

10. Una recomendación para la inserción de la bobina de arranque, mayormente se presenta el problema de no poder insertarla, por que las ranuras están copadas, para este problema fijar la mica cuando se hallan insertado un grupo de espiras a la mitad de las que se requiere y luego de haber insertado la mica continuar insertando las demás por el método del cocido. 11. Luego de insertar todas las bobinas (las de trabajo y arranque), pasamos a insertar el rotor jaula de ardilla, para estos tipos de motores existen dos tipos de rotores:  Rotor bobinado  Rotor jaula de ardilla (utilizaremos este) 12. Luego de inserta el rotor y haber colocado las tapas pasamos a las pruebas correspondientes. DATOS DE PLACA: MAQUINAS ELECTRICAS

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MOTORES MONOFASICOS TIPO JAULA DE ARDILLA MOTOR MONOFASICO CON 24 RANURAS

R.P.M. = 1425 PH = 1 N.R. = 24 MONOFASICO – ALTERNADO 1. CALCULOS ELECTRICOS:  DETERMINACION DEL NUMERO DE POLOS: Despejando:

4 polos = 1800 R.P.M.  CALCULO DEL ANGULO GEOMETRICO:

Reemplazando valores:

 CALCULO DEL NUMERO DE BOBINAS POR GRUPO: ( )

)

(

Reemplazando valores: ( )

(

)

(2 BOBINAS POR GRUPO EN EL BOBINADO DE TRABAJO)

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MOTORES MONOFASICOS TIPO JAULA DE ARDILLA  PASO DE BOBINA:

Reemplazando valores:

(PASO 1 - 6)  USO DE RANURAS: NUMERO DE RANURAS TOTALES = 24 PARA EL BOBINADO DE TRABAJO:

PARA EL BOBINADO DE ARRANQUE:

2. ESQUEMA DEL BOBINADO MONOFASICO:

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MOTORES MONOFASICOS TIPO JAULA DE ARDILLA 3. CALCULOS MECANICOS:  DIAMETRO EXTERIOR:

( )

 DIAMETRO INTERIOR:

Entonces:

( (

) )

 AREA MAGNETICA (Am): Pero primero determinaremos Pr: (

)

(

) )

(

 CALCULO DE NUMERO DE ESPIRAS POR FASE: Asumiendo una INDUCCION: B = 14000 ( PERO: ( )

)

,

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MOTORES MONOFASICOS TIPO JAULA DE ARDILLA Bobinado de Trabajo: )

( (

)

Como: () (

)

(

)

(

)

()

 DETERMINACION DEL NUMERO DE ESPIRAS POR BOBINA:

PARA B.T. (1): PARA B.T. (2):

Entonces tendremos para la bobina de trabajo 57 espiras. Para la de arranque tenemos 77 espiras.

 DIMENSIONAMIENTO DEL ALAMBRE DEL BOBINADO DE TRABAJO: Asumimos: F.P. = 0.7 MAQUINAS ELECTRICAS

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MOTORES MONOFASICOS TIPO JAULA DE ARDILLA H.P. = ¼*746 J=3 Entonces: ( )

Determinación de la sección:

UTILIZAREMOS: PARA LA BOBINA DE TRABAJO PARA LA BOBINA DE ARRANQUE

: Nº 22 : Nº 25

PROBLEMA DE APLICACION: Confeccionar el esquema de bobinado de las siguientes características: Np = 4 (consecutivos) N.R. = 24 Nº SALIDAS = 6 SOLUCION: Nº GRUPOS OPUESTOS = 3 *4 = 12 NºGRUPOS CONSECUTIVOS = NUMERO DE BOBINAS x GRUPO =

(

)

PASO DE BOBINA = ANGULO = GRAFICA:

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BIBLIOGRAFIA 

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BOBINADO DE MOTORES (PEDRO CAMARENA) (PAG. 56 AL 89) MAQUINAS ELECTRICAS (ROSELVERT) (PAG. 42 AL 65) WWW.WIKIPEDIA.COM.PE (MOTORES MONOFASICOS JAULA DE ARDILLA) WWW.MONOGRAFIAS.COM (COMO BOBINAR UN MOTOR MONOFASICO) www.elbobinadorcasero.com

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