INSTITUTO TECNICO DE CAPACITACION Y PRODUCTIVIDAD (INTECAP). TECNICO EN ELCTRICIDAD INDUSTRIAL. BYRON ULISES ORDOES

TEXTO PARALELO

FREDY MANOLO GONZALEZ CUSTODIO CLAVE: 13 5TO TEI

RETALHULEU CRE, 25 DE MAYO DE 2011 Bobinado de motores.

Definicin: Recibe el nombre de bobinado el conjunto formado por las bobinas, comprendiendo en esta expresin tanto los lados activos que estn colocados en el interior de las ranuras y las cabezas que sirven para unir los lados activos, como los hilos de conexin que unen las bobinas entre s como los que unen estas bobinas con el colector o con la placa de bornes Bobinado es el arrollamiento que va en la parte interna de un motor elctrico y por medio del bobinado se crean los campos magnticos para la velocidad (RPM), el bobinado lo puede llevar tanto el estator como el rotor. El embobinado de motores es un concepto aplicable a los motores de corriente alterna monofsicos y trifsicos, y va desde el desarmado de los propios motores, hasta los clculos mismos en su caso. En ciertos casos, slo se trata de rehacer el mismo devanado que falla, para lo cual se mide el dimetro del conductor (su calibre), despus se retiran las bobinas, determinando previamente su distribucin en las ranuras y se pesan para calcular la cantidad de alambre necesario. En otros, se hacen los clculos necesarios para hacer el mismo bobinado, o bien modificar sus caractersticas. En cualquier circunstancia, se requiere de un conjunto de conceptos generales que faciliten el trabajo a desarrollar. Cuando se ha concluido, despus de hacer una revisin ocular y algunas Pruebas de diagnstico, y se determina que se requiere rebobinar el motor.

CLASIFICACION DE LOS BOBINADOS:

-A UNA CAPA: Son aquellos arrollamientos donde una ranura alberga solo un grupo de bobinas y no deben entrar mas. Ejemplo de un bobinado a una capa

-A

DOBLE CAPA: Son los que en una ranura alberga dos bobinas de diferentes grupos ejemplo:

SISTEMA DE BOBINADOS: CONCENTRICOS: Se le llama asi porque las bobinas van hacia el centro en forma de caracol y no todas las bobinas son peqeuas porque depende del paso van haciebndose ma s pequeas

Ejemplo de un bobinado concentrico

IMBRICADO: Es comunmente llamado CORONA SIN FIN, porque su nombre lo dice que a la hora de ver un bobinado de estos se ve que no tiene fin

POLOS Se clasifican en polos alternos y polos consecuentes

-POLOS ALTERNOS: En los polos alternos el sentdido de la corriente no entra siempre en el mismo asi como esta ilustrado en la imagen de abajo:

Ejemplo de polos alternos

POLOS CONSECUENTES:

REPRESENTACION DE SISTEMAS DE BOBINAS. Existen Dos Tipos De Representacin De Los Embobinados: Lineal o plana Circular o frontal En la primera representacin el bobinado se mira como si se hubiera cortado y estirado el estator. En la segunda representacin se mira como lo dice su nombre en forma de un circulo tal y como es un estator normal y all va el arrollamiento.

Ejemplo de representacin lineal:

Ejemplo de representacio circular:

MATERIALES CONDUCTORES: Los materiales empleasdos como conductores en los motores de induccion igual que los quie se usan en otras maquinas electricas, deben ser de lata conductividad electrica.

El Aluminio: Este material tiene la caracteristica de tener una conductividad menor que el cobre y por consiguiente una resistividad mayor. El aluminio puro es blando que el cobre y se puede fabericar en hojas o rollos laminados delgados. Un volumen dado de aluminio pesa menos que 1/3 del mismo volumen de acero. Los nicos metales ms ligeros son el litio, el sodio, el berilio y el magnesio. Debido a su elevada proporcin resistencia-peso es muy til para construir aviones, vagones ferroviarios y automviles, y para otras aplicaciones en las que es importante la movilidad y la conservacin de energa. Por su elevada conductividad trmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustin interna. Solamente presenta un 63% de la conductividad elctrica del cobre para alambres de un tamao dado, pero pesa menos de la mitad. Un alambre de aluminio de conductividad comparable a un alambre de cobre es ms grueso, pero sigue siendo ms ligero que el de cobre. El peso tiene mucha importancia en la transmisin de electricidad de alto voltaje a larga distancia, y actualmente se usan conductores de aluminio para transmitir electricidad a 700.000 voltios o ms.

cobre: Es el material que mas es usado en la induistria tanto como para bobinar como para hacer otra clase de trabajos, ya que es de una alta conductividad con excelentes condiciones mecanicas ya que este al tener friccion no se rompe tan facil como el aluminio. El cobre tiene una gran variedad de aplicaciones a causa de sus ventajosas propiedades, como son su elevada conductividad del calor y electricidad, la resistencia a la corrosin, as como su maleabilidad y ductilidad, adems de su belleza. Debido a su extraordinaria conductividad, slo

superada por la plata, el uso ms extendido del cobre se da en la industria elctrica. Su ductilidad permite transformarlo en cables de cualquier dimetro, a partir de 0,025 mm. La resistencia a la traccin del alambre de cobre estirado es de unos 4.200 kg/cm2. Puede usarse tanto en cables y lneas de alta tensin exteriores como en el cableado elctrico en interiores, cables de lmparas y maquinaria elctrica en general: generadores, motores, reguladores, equipos de sealizacin, aparatos electromagnticos y sistemas de comunicaciones.

Materiales aislantes usados en bobinados: Los Aislamientos elctricos estn constituidos adems de su caracterstica esencial de no permitir el paso de la corriente elctrica. Estas son las caractersticas que deben tener los aislantes: Presentar una elevada resistencia mecnica Que se puedan trabajar con facilidad Que sean trmicamente estables Que no absorban tan fcilmente la humedad Que soporten los ataques exteriores Que soporte incluso las bajas temperaturas Los materiales y sus caractersticas pueden ser:

AISLAMIENTO DE CLASE Y: Temperatura limite 90 C Compuesto de materiales tales como algodn, seda, y papel sin impregnacin.

AISLAMIENTO DE CLASE A:

Temperatura limite 105 C Compuesto de los mismos materiales que la clase Y. Pero que han sido convenientemente impregnados, o sumergidos en aceite.

AISLAMIENTO DE CLASE E: Temperatura limite 102 C Compuesto de materiales tales como resinas sintticas estratificadas de papel, y algodn etc. Siempre que puedan soportar 120C

AISLAMIENTO DE CLASE B: Temperatura limite 130 C Compuesto de materiales tales como la mica, fibra de vidrio, amianto etc. Con aglomerantes adecuados, que son los que precisamente definen la clase B.

AISLAMIENTO DE CLASE F: Temperatura limite 155C Compuesto de los materiales soportes iguales a los de la clase B, pero con aglomerantes que pueden soportar temperaturas hasta de 155C.

AISLAMIENTO DE CLASE H: Temperatura limite 180C Compuesto de materiales tales como silicona o asociacio de materiales tales como mica, fibra de vidrio etc.

Con aglomerantes adecuadas.

AISLAMIENTO DE C: Temperaturas Superiores a 180C Compuesto de materiales tales como la mica, porcelana, cuarzo y fibra de vidriocon o sin encolante inorgnico.

Aislamientos de de las bobinas: Los conductores de todos lso arrollamientos de una maquina elctrica deben ir cubiertos de por un aislamiento adecuado a la tensin que honde soportar, como as la temperatura condiciones de funcionamiento. Por otra parte los conductores con aislamientos adems de presentar idntico espesor y propiedades en toda su longituddeben tener una flexibilidad tal que les permita tomar sin dificultad ni deterioro la forma particular reuqerida por el arrollamiento.

Aislamientos de de conductores Citaremos lo siguiente *Hilo de algodn y seda Materiales que hasta hace poco tiempo eran casi los nicos empleados para el asilamientos de los conductores. Tienen una buena resistencia mecnica y gran flexibilidad Sus inconveniengtes son la absotrcion a la humedad y su baja clase termica *hilos esmaltados

De aplicacin relativamente reciente cada vez mas extendida , presentan una excelente condicin aislante , presentan excelentes propiedades aislantes, no absorben la humedad y su clase de aislamiento puede llear hasta la H. Barnices Todos los devanados, deben impregnarse con un barniz aislante de buena calidad antes de ponerlos en servicio. Este barniz tiene varios fines importantes; cuando se aplica correctamente, penetra hasta las capas interiore de las bobinas y acta como un aislamiento adicional de los conductores, aumentando as la rigidez dielctrica del aislamiento entre ellos. Esta penetracin del barniz en el interior de las bobinas, y en el encintado exterior, reduce considerablemente la probabilidad de que se produzcan cortos circuitos entre los conductores y masas con las ranuras o la armazn de la mquina. Cuando un devanado se ha saturado muy bien de barniz aislante, y ste se ha endurecido en forma apropiada, aumenta mucho la resistencia mecnica de las bobinas, y mantiene rgidamente los conductores en su sitio, lo que impide vibraciones que podran contribuir a desgastar y estropear el aislamiento; sobre todo en el caso de los devanados de corriente alterna en los cuales el flujo alterno tiende a hacer vibrar los conductores cuando est funcionando la mquina. As mismo, impide que penetre la humedad en las bobinas y reduzca la calidad del aislamiento, e impide que se acumule entre las bobinas el polvo, la suciedad y el aceite, lo que prolonga a vida del motor. Tipos Existen diferentes clases de barnices aislantes: negros, claros, negros de secado al aire, negros de secado al horno, pero general mente se pueden clasificar en dos tipos: 1. Barnices de secado en estufa 2. Barnices de secado al aire.

Los del primer grupo, tienen que secarse en una estufa para que se endurezcan, y los de secado al aire, contienen ciertos lquidos o disolventes que hacen que se sequen y endurezcan con gran rapidez cuando quedan expuestos a la accin del aire. Un buen barniz aislante del tipo de secado al aire se endurecer de 20 o 30 minutos, pero debe dejrsele durante 24 horas aproximadamente, antes de poner los devanados en servicio. Los barnices de secado al aire, no se consideran de buena calidad como los barnices de sedo en la estufa, por consiguiente, deben emplearse estos ltimos siempre que se disponga de una estufa o de otro medio para aplicar calor en el secado. PROCESO DE MANTENIMIENTO DE UN MOTOR Bobinado de un motor monofsico Los primero de todo es coger las caractersticas del motor que estn apuntado en una placa: Los datos de placa de caractersticas son: Intensidad: Cos: Voltaje: R.P.M.: Potencia: Marca: Una vez apuntado las caractersticas del motor hemos de cogidos los datos tanto el de arranque como el de trabajo para el bobinado. Los datos del bobinado son: Numero de ranuras: 24 ranuras Numero de polos : 2 p= 2 polos Bobinado de arranque Numero de bobinas compuestas: 8 Numero de bobinas simples: 8 Dimetro de hilo utilizado Dimetro de la bobina de arranque30 mm Numero de espiras por bobinas simple:

17 espiras 51 espiras 61 espiras 91 espiras Total espiras: 220 espiras Bobinado de trabajo Numero de bobinas compuestas: 8 Numero de bobinas simples: 8 Dimetro de hilo utilizado bobina de trabajo 45 mm Con una regla cogeremos las medidas del molde para bobinar cuyos resultados han sido los 1 siguientes: 18 cm lineales 21cm lineages 23 cm lineales 25cm lineales 27cm lineales FASE DEL BOBINADO Para empezar a bobinar un motor es conveniente marcar debidamente las piezas par facilitar despus su montaje una vez marcado las piezas se proceder a la retirada de las carcazas y al descubierto de las bobinas si es necesario extraeremos las bobinas del motor guardaremos todas las piezas extradas marcaremos la primera espira por donde vamos a empezar a contar las espiras comenzamos a realizar el esquema de conexiones

en primer lugar se contara todas las ranuras del motor que en este caso es 24 y se representara de la siguiente forma a continuacin se cuentan el numero de espiras de la bobina de trabajo una en una y se a punta de tal forma que hemos obtenido lo siguiente 85 espiras 112 espiras 133 espiras 152 espiras 152 espiras Una vez hecho esto realizamos el esquema de la bobina de trabajo contando la ranura de donde estn situadas y es esquema es el siguiente: se realizara el mismo procedimiento pero con las bobinas de arranque y el resultado ser el siguiente al igual que el anterior hemos realizado un esquema con los siguientes nmeros de espiras: 17 espiras 51 espiras 61 espiras 91 espiras Todas estas espiras deben de colocarse con muchsimo cuidado para que no se rompan tambin tenemos de tener en cuenta no equivocarnos con el numero de espiras ya que esta calculado para que no falten si sobre en las ranuras . a continuacin procederemos a realizar las conexiones que se conectaran final con final y el resultado ser el siguiente:

2 PROCESO DE REBOBINADO DE UN MOTOR TRIFASICO 1) Se mirara si el motor esta conectado en estrella o triangulo lo cual se lo anotara en un papel. En la figura uno se muestra la forma de ir colocada la placa de bornes para la conexin estrella y en la figura 2 la que corresponde a la conexin triangulo.

Se desunirn los puentes estrella o triangulo y se mirara si existe continuidad entre fases, aislamiento entre fases y entre fases y masa. Si estas pruebas son satisfactorias y el rotor no esta clavado se conectara el motor a la red, para comprobar la intensidad absorbida y ver si es igual en las tres fases o hay desequilibrio como se ve en la figura siguiente.

Para conectarlo a la red se tendr en cuenta lo que indica la placa caracterstica, con respecto a la tensin, teniendo presente que los motores mas empleados son a la tensin de 220V y 380V,

quedando muy pocos de 127V. Un motor de 220/380 con red III de 220V entre fases se conectara en triangulo. Con red III de 380V entre fases se conectara en estrella

2) Ya conectado el motor, se comprobara si la intensidad por fases es la misma en las tres fases del sistema, si hubiera desequilibrio se quitaran las tapas comprobando con el PYELS (comprobador de cortocircuitos entre espiras), si existen espiras en cortocircuitos.

3) Para desmontar el motor se har una marca con el punto de marcar en cada tapa y el lado del estator correspondiente (y si es necesario en el eje del motor). En un lado con dos puntos y en el otro con uno

4) Al quitar las tapas y dems accesorios del motor, djense en un lugar del talles que no molesten al paso. Los tornillos, tuercas y dems accesorios gurdense en una caja de tal forma que no pueda perderse nada.

5) Si algn tornillo, cojinete, etc. este defectuoso, avise al encargado para que pueda mandar a repararlo o adquirirlo si no se dispone de existencia o cmprenlo ustedes mismos si lo van a hacer en sus casas y no tienen un encargado.

6) Una vez comprobado que el motor se ha de rebobinar, se deshar el bobinado tomando previamente los datos siguientes utilizando la placa caracterstica y el mismo bobinado:

a) Tipo de conexin (estrella o triangulo). b) Intensidad absorbida a plena carga. c) tensin nominal. d) Numero de polos. e) Polaridad. f) Tipo de bobinado. g) Bobinas por grupo. h) Pasos del bobinado.

i) Lados del estator en donde tienen lugar las salidas de las fases. j) Numero de hilos en paralelo, si los hay. k) Distancia entre principios de fase l) Se tomara el dimetro del alambre. m) Contar el numero de ranuras.

7) A continuacin, se confeccionara el esquema de bobinado. 8)Se contara el nmero de hilos por bobinas, hacindolo en varias de ellas. Una vez contadas varias bobinas se obtendr el promedio que quedara como numero de espiras definitivo. Se mirarara de sacar al menos un grupo de bobinas entero a fin de poder tomar las medidas de los moldes y entonces se comprobara si los moldes empleados para otros motores son de medidas aproximadas. En caso de que hubieran de hacerse los moldes, aprovchese mientras se hacen preparar los cartones para las ranuras y revisar la parte mecnica del motor, as como su limpieza en general y en especial de los cojinetes. En la siguiente figura se expresa grficamente la forma de cortar las bobinas y desalojarlas de las ranuras.

Como se indica en la siguiente figura el empleo de un palmer se realiza la medida del dimetro del hilo que constituye la bobina. Para poder efectuar esta medida con precisin, en primer lugar se quitara el barniz que asla el conductor y seguidamente se har la medida, para despus calcular la seccin del conductor.

En la siguiente figura se muestra la forma del cartn que recubre la ranura para aislar al hierro de las espiras.

El cartn ser ligeramente superior en medida a la longitud de la ranura. Para adaptar bien el cartn dentro de la ranura se preparara un molde de madera tal como lo indica la figura que esta a continuacin, haciendo de esta forma que la seccin ocupada por el cartn sea lo mas pequea posible, ya que en la actualidad los motores van muy ajustados de capacidad de ranura.

En la siguiente figura puede verse la forma correcta del empleo de la madera. Adaptar el cartn a la ranura. Bastara con pasar varias la madera por ambos lados. Para que la madera se introduzca bien se frota previamente con parafina.

Si se les hace mas fcil pueden ponerlos con las manos

Caso de no haber sacado ninguna bobina entera del bobinado que se ha desmontado, para realizar medidas, podr efectuarse tal como se indica en la figura que esta a continuacin, haciendo la misma forma de la bobina con un alambre; a continuacin se sacara y se realizaran las medidas necesarias para poder confeccionar los moldes y con ellos construir las bobinas con las que se efectuara el bobinado del motor.

En la siguiente figura se muestra el molde ya preparado, para colocar en la bobinadora. Consta de una tapa fija al molde y de una tapa libre, para poder sacar la bobina al quitarla

En la figura siguiente pude verse el molde colocado en la bobinadora con el hilo colocado en el porta carretel y dispuesto todo para comenzar a construir la bobina.

En la parte derecha de la figura se ha representado a la bobina tal como sale del molde; como puede apreciarse en dicha figura, las espiras se han sujetado con cordel para as evitar que la bobina se deshaga al sacarla del molde. Estos cordeles se introducirn por las ranuras realizadas en el molde.

9) Cuando empiecen a ponerse los grupos en las correspondientes ranuras en la misma direccin, se tendr presente al doblarlos para introducirlos en la cavidad del estator, poner las salidas por el lado adecuado.

10) Cuando ya estn colocados todos los grupos de bobinas se aislaran unos de otros, mediante cartn pressphan fino; a continuacin se encintara o atara la parte que no lleva conexiones y seguidamente se pasara a conexionar el bobinado segn el esquema confeccionado. Se sacaran a la placa de bornes de salida y se encintara o atara esta segunda parte. En la siguiente figura se representa la forma de realizar los empalmes soldndolos a continuacin.

Por ultimo se comprobara la continuidad y aislamiento antes de montarse al motor.

11)Se montara el motor, se conectara a la red y se comprobara la intensidad absorbida; en el caso de ser correcta, se vuelve a desmontar el motor y se proceder seguidamente a realizar el barnizado

12)Despus de barnizado el motor se montara y se preparara para entregar al cliente, no sin antes haber anotado las caractersticas del motor y todas las operaciones realizadas, as como el material empleado, para que con todo ello se pueda preparar la correspondiente factura o si es de uno mismo montar en la maquina correspondiente y ah tienen el motor como nuevo