Devanado de tambor en las maquinas electricas

En las maquinas de cd reales hay varias maneras en las que se pueden conectar las espiras en el rotor (también llamado inducido o armadura) a su segmento del conmutador, estas conexiones diferentes pueden afectar el numero de camino de corriente paralelo que existan en el rotor, el voltaje de salida del rotor y el numero y posición de las escobillas montadas sobre el segmento del conmutador, por tal motivo existen diferentes arrollamientos que permiten el funcionamiento de la maquina sin perdidas y con gran eficiencia.

En esta breve publicación se enfatizara y estudiara las características, la construcción y las aplicaciones de los devanados de tambor en una maquina real. Como parte inicial de este tema, mencionaremos algunos conceptos importantes que nos puedan ayudar a entender con más facilidad el funcionamiento y arrollamiento de estos devanados. Los cuales se ponen en manifiesto de la siguiente manera:

Bobinado

Recibe el nombre de bobinado el conjunto formado por las bobinas, comprendiendo en esta expresión tanto los lados activos que están colocados en el interior de las ranuras y las cabezas que sirven para unir los lados activos, como los hilos de conexión que unen las bobinas entre sí, como los que unen estas bobinas con el colector o con la placa de bornes.

Los devanados

son los arrollamientos del inducido y del inductor, que su objetivo principal es crear un flujo de inducción de característica determinada, generando así una fuerza para producir un movimiento en la maquina.

En cuanto al núcleo donde se encuentran arrollados estos devanados podemos hacer una primera clasificación que son en anillo y en tambor.

Bobinado en anillo

El tipo de anillo consiste en un material magnético limitado por dos superficies cilíndricas concéntricas, en estos devanados hay solo dos conductores por espira, pero solo uno es activo. Ya que en el interior del otro la f.e.m es pequeña porque casi no corta flujo y además es opuesta y se resta de la del exterior

Bobinado en anillo

Bobinado en tambor

Es aquel en el que los dos lados activos de cada bobina están colocados en la superficie exterior de la armadura. De esta forma, cada espira dispone de dos conductores activos.

Bobinado en tambor

figura 1

Actualmente, los bobinados en anillo están totalmente abandonados, siendo los únicos empleados los bobinados en tambor por poseer las siguientes ventajas:

Conducen a una mayor economía de cobre, derivada del hecho de que los bobinados en tambor disponen de dos conductores activos por espira contra uno solo en los bobinados en anillo. La menor cantidad de cobre trae como consecuencia que los bobinados en tambor tengan menos resistencia y, por consiguiente, menos pérdidas eléctricas y menor calentamiento, así como mejor rendimiento.

Las bobinas del bobinado en tambor pueden ser preparadas previamente sobre un molde adecuado, dándoles la forma conveniente, incluso haciendo uso de máquinas automáticas.

El proceso de fabricación, representa una importante reducción de la mano de obra a emplear con el consiguiente abaratamiento del proceso

Bobinados de una y dos capas por ranura

Los bobinados en tambor pueden ser de una y dos capas por ranura, según que en una misma ranura haya uno o dos lados activos de bobinas distintas.

Ranuras de armadura

a) Ocupada por un solo lado activo. Bobinado de una capa.
b) Ocupada por dos lados activos. Bobinado de dos capas.

Cuando el bobinado es de dos capas, la capa que está en el fondo de la ranura se llama capa inferior, baja o interior y la que se encuentra junto al entrehierro es llamada capa superior, alta o exterior.

Los bobinados de máquinas de corriente continua se construyen modernamente en dos capas, mientras que los de corriente alterna son ejecutados tanto en una como en dos capas.

Representación rectangular

La construcción del bobinado en tambor

Los inconvenientes del arrollamiento del anillo se vencen con el uso de los devanados de tambor. Todos los conductores del arrollamiento del tambor están en la superficie del inducido y se conectan uno a otro mediante conexiones frontales y por la parte posterior o cabeza de la bobina be y cd de la figura 1 son cabeza de bobina. Con excepción de estas conexiones terminales, todo el cobre del inducido es activo, es decir, que corta el flujo y por lo tanto contribuye a generar f.e.m.
Los lados de cada bobina están separados aproximadamente por un paso polar (la distancia periférica entre los centros de polos adyacentes). Cuando un conductor esta debajo de un polo norte, el otro queda debajo de un polo sur, y como sea que los dos se mueven en el mismo sentido pero bajo polos opuestos, los sentidos de las f.e.m de los dos conductores serán opuestos. Sin embargo debido a la forma como estos conductores están conectados su f.e.m se suman.