2 fuerza electromotriz en devanados de ca

Fuerza Electromotriz En Devanados de CA

Fraile Mora apartado 2.9 pagina 126

Kostenko Capitulo 2 pagina 48

Máquinas Rotatirvas II 2013A - Ing. Harold Díaz

Universidad del Valle

CARACTERÍSTICAS La f.e.m. de CA se caracteriza por 3 parámetros: Magnitud, Frecuencia y forma de la curva.

𝑛 =60∗𝑓

𝑝 RPM 𝑛 =

𝑓

𝑝 RPS

n: Velocidad en RPM (revoluciones por minuto) ó RPS (revoluciones por segundo)

f: frecuencia

p: Pares de polos

Los más difícil de obtener es la forma de la f.e.m.

Si el conductor esta en el estator estático y el rotor existe un campo creado por una corriente DC, que se mueve a una velocidad n, entonces la f.e.m. inducida en el conductor esta dada por la siguiente ecuación y la forma de la densidad de flujo será igual a la forma de la f.e.m.

𝑓. 𝑒.𝑚.= 𝐵 ∙ 𝑙 ∙ 𝑣

Donde :

𝐵: es la densidad de flujo en cada instante

𝑙: longitud del conductor

𝑣: la velocidad tangencial relativa entre

el conductor y el campo.

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CARACTERÍSTICAS Por lo tanto es mejor tener el menor contenido armónico en la f.e.m. inducida.

Por esto las máquinas de polo saliente se hacen de entrehierro variable (sinusoidal)

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Polo saliente 𝛿´=1,5….2*𝛿 Polo liso Parte devanado/paso polar=0,75

CARACTERÍSTICAS Por esto las máquinas de polo liso con una relación entre el paso polar y la parte ranurada de 0,75.

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CARACTERÍSTICAS

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CARACTERÍSTICAS

Si la curva de “B” no es sinusoidal pero es simétrica con respecto al eje central, entonces se tendrán armónicos de orden 𝑣 = 1, 3, 5, … . . 𝑣 = 2 ∙ 𝑘 ± 1 . donde 𝑘 = 1, 2, 3…… ., los cuales serán creados por armónicos de densidad de flujo 𝐵𝑚1, 𝐵𝑚3, 𝐵𝑚3….. 𝐵𝑚𝑣, cada uno con un paso

polar 𝜏, 𝜏 3 , 𝜏 5 , ….. 𝜏 𝑣

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CARACTERÍSTICAS

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𝐵𝑚𝑒𝑑 =𝐵𝑟𝑚𝑠

𝑘𝑒=2 2

𝜋𝐵𝑟𝑚𝑠 =

2

𝜋𝐵𝑚

𝐵𝑚: valor pico de la onda

CARACTERÍSTICAS

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CARACTERÍSTICAS

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f.e.m. de una Bobina Concentrada de paso entero

Una espira esta compuesta de dos conductores unidos a una distancia de 180°, cada uno con una f.e.m. 𝐸𝑐𝑜𝑑.1 y 𝐸𝑐𝑜𝑑.2.

Por lo tanto la f.e.m. de la espira será: 𝐸𝑒𝑠𝑝 = 2 ∙ 𝐸𝑐𝑜𝑑

Si la máquina posee 𝑝 pares de polos y 𝑤𝑏𝑜𝑏 espiras por bobina, entonces:

𝐸 = 2 ∙ 𝐸𝑐𝑜𝑑 ∙ 𝑤𝑏𝑜𝑏 ∙ 𝑝

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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

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Para un devanado de paso concentrado existen “ 𝑞 = 1 ” (numero de ranuras por polo y fase), pero para un devanado distribuido 𝑞 > 1. Estas bobinas están conectadas en serie y dispuestas en q ranuras contiguas. Ver figura, en esta existen 𝑄 = 6 ranuras por polo, y 𝑞 = 4 bobinas en serie por polo y fase. En este caso cada bobina posee un ancho o paso de ranura 𝑦 = 𝜏

𝜏: paso polar=𝑍

2 ∙ 𝑝

f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

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f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

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Armónicos de f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

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Armónicos de f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

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Armónicos de f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

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𝛼 = 𝑞 ∙ 𝛾

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Debido esto un devanado distribuido posee una magnitud menor que un devanado concentrado, pero la forma de la f.e.m. posee menos armónicos y por ende se parece más a una sinusoide.

Armónicos de f.e.m. de una Bobina Distribuida de paso entero

f.e.m. de una Espira de paso Reducido

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f.e.m. de una Espira de paso Reducido

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f.e.m. de una Espira de paso Reducido

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Z 36

p 2

q 3

qequi 3

a 3

b 1

c 0

Tp 9,00

Yaprox 7,50

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Expresión General de la f.e.m. de un Devanado de CA

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