Manual de Bobinagem – Motor Trifásico

Manual de Bobinagem

Cálculo dos dados de bobinagem:

Método prático e simples de cálculo da bitola do fio e quantidade de espira de motores cujos originais sejam desconhecidos.

Sempre que possível, prefira copiar a bobinagem original, se esta ainda existir, pois os cálculos e medições de fábrica são mais precisos.

Os dados que devem ser copiados são:

-dados da placa de identificação

-numero de ranhuras,

-número de bobinas,

-tipo de ligação,

-número de espiras de cada bobina,

-forma e dimensões de cada bobina,

-Passo do enrolamento,

-Seção do condutor

 

Determinação do número de espiras:

Dados necessários:

Di – Diâmetro interno do estator (cm)

L – Comprimento do pacote (cm)

P – Numero de pólos

N – Numero de ranhuras do estator

B – Indução estimada do entreferro(Considerar 5000Gauss)

f – Freqüência da rede

V – Tensão da rede (V)

 

Procedimento:

-Localizar o esquema a ser utilizado, conforme instrução do capítulo 4, determinando o passo médio do enrolamento(p),

-A partir do passo médio, determinar o fator de enrolamento(ξ),pela tabela de dados técnicos para escolher ou modificar o passo do enrolamento(anexo 2)

Cálculo do passo polar (tp):

Tp = (3,14 x Di)/P (cm)

Fluxo magnético estimado (Ф):

Ф = (B x tp x L)/1000 (M Maxuel)

Numero de espiras por fase (ZF):

ZF = (50 x V)/2,22 x Ф x f x ξ x (k x k1)/k2

Onde:

K=1, para enrolamento em camada dupla,

K=2, para enrolamento em camada única,

K1= numero de ligações em paralelo para tensão especificada,

K2= 1 para ligação em triângulo

K2= 1,73 para ligação em estrela

Numero de espiras pó bobina (Z):

Z = (3 x ZF)/N ; O valor adotado deve ser o numero inteiro mais próximo.

Para valores muito pequenos de Z, quando este arredondamento for superior a 5%, é necessária a escolha de esquema com maior numero de ligações em paralelo, aumentando-se assim o numero de espiras e minimizando o erro.

 

Determinação da bitola do fio:

A seção do fio a ser usado, pode ser determinada pela formula:

S = ( I x k2)/((d x 1,73 x k1)

Onde:

S=seção do fio em mm²

I=Corrente nominal do motor (obtida da placa de identificação ou catálogo)

d= densidade de corrente, escolhida em função da potência do motor, conforme abaixo:

- Menores ou iguais a 10CV, 7 A/mm²

- de 10 a 50CV, no máximo 5,5 A/mm²

K1 e k2 conforme definido anteriormente.

A bobina do fio é obtida através da tabela do fio de cobre esmaltado (anexo 1) onde escolhe-se aquela correspondente à seção normalizada imediatamente superior a calculada. No anexo 3 está a tabela comparativa entre bitolas no sistema AWG e Métrico e a respectiva variação percentual da área da seção transversal.

 

Ajuste final – Fator de enchimento:

A relação entre a seção de cobre dos fios e a área da ranhura é chamada fator de enchimento, cujos valores ideais são apresentados a seguir para vários tamanhos de ranhuras.

Área ran.(mm²)

30

50

75

100

150

Fator enchim.

0,28

0,32

0,37

0,40

0,43

 

Valores muito abaixo deixarão os fios muito soltos dentro das ranhuras. Muito acima aumentarão consideravelmente o tempo de inserção das bobinas.

No campo a determinação da área da ranhura é pouco prática, porem por experiência ou tentativas, poderá ser obtido o ajuste final do número do fio, caso o enchimento fique muito alto ou muito baixo.

OBS:

O ajuste na fábrica é feito a partir de ensaios e cálculos precisos sempre tomando-se em conta a elevação de temperatura do motor e buscando valores ótimos das demais características.

Por isso deve se desconfiar se o ajuste resultar em valores de densidade de corrente em completa discordância dos valores apresentados como típicos.

O máximo fator de enchimento executável, para fios de seção circular, está em torno de 0,45.

tabela_fios

 dados_tecnicos

 

P = Passo médio do enrolamento

Z = % de espiras a mais por passo do enrolamento encurtado

ξ = Fator de enrolamento

 

Exemplo: Se encurtarmos o passo do enrolamento de um motor de 36 ranhuras, 4 polos de 1:10 para passo 1:8, deveremos aumentar as espiras 6,4%.

Esta tabela informa a equivalência entre o padrão Americano A.W.G. e o sistema métrico internacional.

A medida refere-se a bitola do fio ou a sua área da seção reta:

tabela_awg

 

Fontes:

MANUAL DE BOBINAGEM WEG – CAT:541.17/022003

http://www.ufrgs.br/lmeae/arquivos_manuais/fios/fios.pdf

http://www.elbest.eng.br/tabelas/awgmm.htm

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