Enrolo do rotor do alternador

O enrolamento do armadura nun alternador pode ser de tipo pechado ou aberto. O enrolamento pechado forma unha conexión en estrela no enrolamento do armadura do alternador.
Hai algúns propiedades comúns do enrolamento do armadura.

1. A primeira e máis importante propiedade dun enrolamento do armadura é que os dous lados de calquera bobina deben estar baixo dous polos adxacentes. Isto significa que a extensión da bobina = o paso do polo.

2. O enrolamento pode ser de capa simple ou de dúas capas.

3. O enrolamento está disposto nas diferentes ranuras do armadura de xeito que debe producir unha forza electromotriz sinusoidal.

Tipos de Enrolamento do Armadura do Alternador

Hai diferentes tipos de enrolamento do armadura utilizados no alternador. Os enrolamentos poden clasificarse como

1. Enrolamento do armadura monofásico e polifásico.

2. Enrolamento concentrado e distribuído.

3. Enrolamento de media volve e de volve completa.

4. Enrolamento de capa simple e de dúas capas.

5. Enrolamento de lapso, onda e concéntrico ou espiral e

6. Enrolamento de bobina de paso completo e de paso fraccionario.

Ademais destes, o enrolamento do armadura do alternador tamén pode ser de ranura enteira e de ranura fraccionaria.

Enrolamento do Armadura Monofásico

O enrolamento do armadura monofásico pode ser de tipo concentrado ou distribuído.

Enrolamento Concentrado do Armadura

O enrolamento concentrado emprega onde o número de ranuras no armadura é igual ao número de polos na máquina. Este enrolamento do armadura do alternador dá a máxima saída de tensión, pero non exactamente sinusoidal.

O enrolamento monofásico máis simple amósase a continuación na figura-1. Aquí, o número de polos = o número de ranuras = o número de lados de bobina. Aquí, un lado da bobina está dentro dunha ranura baixo un polo e o outro lado da bobina está dentro de outras ranuras baixo o seguinte polo. A forza electromotriz inducida nun lado da bobina súmase á do lado adxacente da bobina.

Esta disposición do enrolamento do armadura nun alternador coñécese como enrolamento en onda esqueleto. Segundo a fig-1, o lado-1 da bobina baixo o polo N está conectado ao lado-2 da bobina baixo o polo S na parte traseira e ao lado-3 na parte frontal, e así sucesivamente.
A dirección da forza electromotriz inducida no lado-1 da bobina é cara arriba e a forza electromotriz inducida no lado-2 da bobina é cara abaixo. Novamente, xa que o lado-3 está baixo o polo N, terá forza electromotriz na dirección cara arriba, e así sucesivamente. Polo tanto, a forza electromotriz total é a suma das forzas electromotrices de todos os lados da bobina. Esta forma de enrolamento do armadura é bastante simple, pero raramente se usa porque require considerable espazo para as conexións finais de cada lado da bobina ou conductor. Podemos superar este problema, en certa medida, usando bobinas de varias voltas. Usamos o enrolamento de media volve con varias voltas para obter unha forza electromotriz maior. Dado que as bobinas cubren só a metade da periferia do armadura, referimo-lo como enrolamento de media volve ou hemi-tropic. A figura – 2 amosa isto. Se distribuímos todas as bobinas por toda a periferia do armadura, entón o enrolamento do armadura chámase enrolamento de volve completa.

A figura 3 amosa un enrolamento de dúas capas, onde colocamos un lado de cada bobina na parte superior da ranura do armadura, e o outro lado na parte inferior da ranura. (Representado por liñas punteadas).

Enrolamento Distribuído do Armadura do Alternador

Para obter unha onda de forza electromotriz senoidal lisa, os conductores están colocados en varias ranuras baixo un solo polo. Este enrolamento do armadura coñécese como enrolamento distribuído. Aínda que o enrolamento distribuído do armadura no alternador reduza a forza electromotriz, aínda así é moi útil debido ás seguintes razóns.

1. Tambén reduce a forza electromotriz harmónica e mellora a forma de onda.

2. Tamén diminúe a reacción do armadura.

3. A distribución uniforme dos conductores axuda a un mellor refrixado.

4. O núcleo está completamente utilizado xa que os conductores están distribuídos sobre as ranuras na periferia do armadura.

Enrolamento de Lapso do Alternador

Amórase o enrolamento de lapso completo de 4 polos, 12 ranuras, 12 conductores (un conductor por ranura) do alternador a continuación.
O paso traseiro do enrolamento é igual ao número de conductores por polo, é dicir, = 3 e o paso frontal é igual ao paso traseiro menos un. O enrolamento remátase por par de polo e despois conectase en serie como se amosa na figura – 4 a seguir.

Enrolamento en Onda do Alternador

O enrolamento en onda da mesma máquina, é dicir, catro polos, 12 ranuras, 12 conductores amórase na figura-e a seguir. Aquí, o paso traseiro e o paso frontal son ambos iguais a algún conductor por polo.

Enrolamento Concéntrico ou Espiral

Este enrolamento para a mesma máquina, é dicir, catro polos, 12 ranuras, 12 conductores do alternador amórase na figura-f a seguir. Neste enrolamento, as bobinas teñen diferentes pasos. O paso exterior da bobina é 5, o paso medio da bobina é 3, e o paso interior da bobina é un.

Enrolamento Polifásico do Armadura do Alternador

Antes de discutir o enrolamento polifásico do armadura do alternador, deberiamos revisar algunhas dos termos relacionados para unha mellor comprensión.

Grupo de Bobinas

É o produto do número de fases e o número de polos nunha máquina rotativa.
Grupo de bobinas = número de polos × o número de fases.

Enrolamento Equilibrado

Se baixo cada cara do polo hai un número igual de bobinas de diferentes fases, entón o enrolamento chámase enrolamento equilibrado. No enrolamento equilibrado, o grupo de bobinas debe ser un número par.

Enrolamento Desequilibrado

Se o número de bobinas por grupo de bobinas non é un número enteiro, o enrolamento coñécese como enrolamento desequilibrado. Nese caso, cada cara do polo contén un número desigual de bobinas de diferentes fases. No alternador bifásico, dúas bobinas monofásicas colócanse no armadura a 90 graos eléctricos unha da outra.
No caso do alternador trifásico, tres bobinas monofásicas colócanse no armadura, a 60 graos (eléctricos) unha da outra.
A figura a seguir representa un esqueleto de 2 fases, 4 polos, dúas ranuras por polo. A diferenza de fase eléctrica entre ranuras adxacentes = 180/2 = 90 graos eléctricos).

Os puntos a e b son o punto de partida do primeiro e segundo enrolamento de fase do alternador bifásico. a’ e b’ son o punto final do primeiro e segundo enrolamento de fase do alternador bifásico, respectivamente. A figura a seguir representa un esqueleto de 3 fases, 4 polos, tres ranuras por polo. A diferenza de fase eléctrica entre ranuras adxacentes é 180/ 3 = 60 graos (eléctricos) a, b e c son o punto de partida das fases Vermella, Amarela e Azul e a’, b’ e c’ son os puntos finais das mesmas fases Vermella, Amarela e Azul do enrolamento trifásico.

Dígase que o enrolamento de fase vermella comeza na ranura número 1 e remata na ranura número 10. Entón, o enrolamento amarelo ou segundo enrolamento comeza na ranura número 2 e remata na ranura número 11. O terceiro ou enrolamento de fase azul comeza na ranura número 3 e remata na ranura número 12. A diferenza de fase das forzas electromotrices inducidas, na fase vermella e amarela, na fase amarela e azul e na fase azul e vermella, respectivamente, son 60 graos, 60 graos e 240 graos (eléctricos, respectivamente). Dado que no sistema trifásico, a diferenza de fase entre as fases vermella, amarela e azul é de 120 graos (eléctricos). Isto pódese lograr invertendo o enrolamento de fase amarela (segundo enrolamento) como se amosa na figura anterior.