Ventajas y desventajas del devanado de paso corto

<p style=”text-align: justify;”>Para una mejor comprensión de las ventajas y desventajas del devanado de tono corto, primero entenderemos el significado de bobina de tono corto y bobina de tono completo. Le tomará unos 10 minutos de su valioso tiempo leer el artículo, pero realmente lo ayudará.

Bobina de paso completo:

Una bobina de tono completo se define como la bobina cuyos dos lados de la bobina están separados por 180 grados eléctricos. Como el paso polar, que se define como el ángulo eléctrico espacial entre dos polos consecutivos, es de 180 grados, por lo tanto, de manera alternativa, también podemos decir que una bobina de paso completo tiene sus dos lados de bobina separados por un paso polar. Esto se puede ver en la siguiente figura.


Bobina de paso corto/acordeada:

Si sucede que los dos lados de la bobina no se encuentran debajo del poste, entonces, obviamente, el ángulo eléctrico espacial entre los lados de la bobina no será de 180 grados, sino que será inferior a 180 grados, como se muestra en la figura a continuación.

Así podemos definir un Bobina de paso corto como la bobina que tiene un tramo de bobina (Coil Span se define como el ángulo de espacio entre los dos lados de una bobina) inferior a 180 grados. Una bobina de tono corto también se conoce como Bobina Acordeada.

El ángulo de cuerda ξ se define como el ángulo por el cual el intervalo de la bobina se aparta de un paso polar, es decir, 180 grados.

Por lo tanto, Ángulo de cuerda ξ = 180° – Intervalo de bobina

Si el ángulo de cuerda ξ es cero, entonces es una bobina de paso completo.

Así que ahora estamos familiarizados con la bobina de tono completo y la bobina de tono corto. Pero, ¿es suficiente juzgar la ventaja y la desventaja de la bobina de tono corto?

No, toda esta información no es suficiente para tener una idea de las ventajas y desventajas de la bobina de paso corto. Pero si podemos ver el efecto de los dos tipos de devanado anteriores en la EMF generada, entonces podríamos tener una idea. Así que solo veremos el efecto del cabeceo corto en la EMF generada.

El valor rms de la FEM generada en un devanado de tono completo de N vueltas

E = 1.141 πfNØ

Mientras que el valor rms de la FEM generada en un devanado de paso corto de N vueltas

E = 1.141 πfNØCos(ξ/2)

Aquí el término Porque(ξ/2) se llama factor de tono.

Kp= Factor de paso = Porque(ξ/2)

Por lo tanto, se puede ver que una bobina de paso corto reduce el voltaje de salida en un factor Kp, es decir, Cos (ξ/2). Esta es la desventaja de la bobina de paso corto.

Ventajas de la bobina de paso corto:

  • El paso corto reduce la cantidad de cobre necesaria para la conexión final en comparación con la bobina de paso completo, como se puede observar en la figura anterior.
  • Mejoran la forma de onda de la EMF generada, es decir, se puede hacer que la EMF generada se aproxime a una onda sinusoidal más fácilmente y los armónicos distorsionadores se pueden reducir o eliminar por completo. ¿Cómo?

  • Suponga que desea eliminar el tercer armónico de la EMF generada. Entonces, lo que hacemos es seleccionar el Ángulo de Acorde ξ de tal manera que Cos(nξ/2) se vuelve cero, es decir, el Factor de Tono se vuelve cero solo para los 3er armónicos. Tenga en cuenta aquí que el factor de tono para el armónico n-ésimo es Cos (nξ/2).

Por lo tanto, Cos(nξ/2) = 0

Para eliminar el tercer armónico de EMF generado,

Coseno(3ξ/2) = 0

3ξ/2 = π/2

ξ = π/3 = 60°

  • Debido a la eliminación de los armónicos de alta frecuencia, se reducen las pérdidas por corriente de Foucault y por histéresis, lo que aumenta la eficiencia.

Desventajas de la bobina de paso corto:

Las desventajas de usar devanados de paso corto son que el voltaje total alrededor de las bobinas se reduce un poco. Para compensar esta reducción en la EMF generada, se requiere más número de vueltas y, por lo tanto, más cobre.

¡Gracias!

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