Factor de bobinado

los factor de bobinado es el método para mejorar el voltaje rms generado en una máquina de CA trifásica de modo que el par y el voltaje de salida no contengan armónicos que reduzcan la eficiencia de la máquina. Factor de bobinado se define como el producto del factor de distribución (Kd) y el factor de amplitud de la bobina (Kc). El factor de distribución mide el voltaje resultante del devanado distribuido con respecto al devanado concentrado y la extensión de la bobina es la medida del número de ranuras de armadura entre los dos lados de una bobina. se denota por kilovatios. La ecuación EMF se da a continuación:

Se supone que el voltaje inducido es sinusoidal. Sin embargo, si la distribución de la densidad de flujo no es sinusoidal, el voltaje inducido en el devanado no será sinusoidal. El factor de amplitud de la bobina, el factor de distribución y el factor de devanado serán diferentes para cada tensión armónica. De la ecuación (1), la FEM fundamental por fase viene dada por la ecuación que se muestra a continuación:

El tercer armónico, EMF por fase será:

El armónico n, EMF por fase será aquí el subíndice 1,3 y n denota armónicos fundamental, tercero y n respectivamente.

Por lo tanto, Donde,

• ϕ1 es el flujo fundamental total por polo.
• ϕ1 = densidad de flujo promedio x área debajo de un polo

Donde,

• Bm1 es el valor pico del componente fundamental de la onda de densidad de flujo
• D es el diámetro de la armadura o el diámetro medio del entrehierro
• L es la longitud axial de la armadura o la longitud del lado de la bobina activa

De manera similar para el n-ésimo armónico

Donde,

Bmn es el valor pico de la densidad de flujo del armónico n-ésimo

Factor de devanado para n-ésimo armónico

El factor de devanado correspondiente a la n-ésima tensión armónica se da como:

Donde Kcn y Kdn son el factor de amplitud de la bobina y el factor de distribución para el n-ésimo armónico.

Por lo tanto, la FEM inducida por armónicos de orden n por fase viene dada por la ecuación que se muestra a continuación:

Donde,

Además del flujo fundamental, el voltaje inducido en un devanado contendrá armónicos debido a la distribución de densidad de flujo espacial no sinusoidal. Dado que las mitades positiva y negativa de la onda de densidad de flujo son idénticas, solo pueden estar presentes los armónicos impares y los armónicos pares están ausentes. Por lo tanto, el voltaje de fase puede contener armónicos de tercer, quinto, séptimo y orden superior.

Principalmente los alternadores trifásicos están conectados en estrella. Los voltajes armónicos de tercer orden de todas las fases son iguales en fase y magnitud. La fase de la máquina conectada en estrella es tal que el voltaje entre dos líneas cualesquiera es la diferencia fasorial en los voltajes de las fases correspondientes. Por lo tanto, el tercer armónico o el múltiplo del tercer armónico están ausentes en el voltaje de línea de la máquina síncrona conectada en estrella.

Dado que la fuerza de los componentes armónicos del voltaje disminuye con el aumento de la frecuencia, solo los armónicos quinto y séptimo son importantes. Estos son conocidos como Armónicos de correa.

Por lo tanto, la raíz del voltaje cuadrático medio del voltaje inducido a través de las líneas de una máquina trifásica conectada en estrella está dada por la ecuación que se muestra a continuación:

Donde, los subíndices 1, 5, 7, 11 ….. denotan los armónicos fundamentales quinto, séptimo y undécimo respectivamente.

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