Rebobinado del motor trifásico

Hola a todos, soy Niko y, en estos instructables, les mostraré cómo rebobinar y renovar el viejo motor eléctrico trifásico.

Si está buscando rebobinar un motor monofásico, puede encontrarlo aquí .

En este insctructables, voy a dar un paso adelante. En los próximos pasos, le mostraré cómo analizar el devanado de los motores, desmontar el motor, quitar los cojinetes, calcular el nuevo devanado, rebobinar el motor, volver a ensamblarlo con nuevos cojinetes y probar el motor. El rebobinado es un proceso muy largo. Se tardó aproximadamente dos días en rebobinarlo, reemplazar todas las piezas viejas y volver a armarlo.

Si tiene alguna pregunta, puede enviarme un mensaje fácilmente.

Paso 1: analizar el motor

Tengo este motor en mi universidad.

El motor asíncrono trifásico es el motor usado más común en el mundo. Tiene muy buena eficiencia y bajos costos de fabricación y mantenimiento. Dos partes principales del motor son rotor y estator. El rotor generalmente se hace como una jaula de ardilla, y se inserta en el agujero del estator. El estator está hecho de núcleo de hierro y devanado.

El estator se usa para generar un campo magnético. 3 fases genera un campo magnético de rotación, por lo que no necesitamos condensador en el motor trifásico. La rotación del campo magnético "corta" la jaula de ardilla, donde induce voltaje. Debido a que la jaula está en cortocircuito, el voltaje genera un flujo de corriente eléctrica. La corriente en el campo magnético genera fuerza.

Porque el campo magnético debe girar más rápido que el rotor para inducir voltaje en el rotor. Es por eso que la velocidad del motor es un poco menor que la velocidad del campo magnético ((3000 rpm [Campo magnético] - 2810 rpm [Motor eléctrico])). Es por eso que los llamamos motor eléctrico asíncrono trifásico.

Paso 2: analizar el motor

Tablero de inscripción de motores

En el tablero de inscripción de motores podemos encontrar la información más útil sobre el motor:

  • Tensión nominal de los motores (para conexión de motor en estrella (Y) y triángulo ( D) ) [V]
  • Corriente nominal de motores (para conexión de motor estrella (Y) y triángulo (D) ) [A]
  • Potencia del motor eléctrico [W]
  • Factor de potencia cos Fi
  • Velocidad de rotación [rpm]
  • Frecuencia nominal [Hz]

Paso 3: analizar el devanado

Abra la tapa de la caja de conductos.

Antes de medir, retire todas las conexiones en la caja de conducción. Mida la resistencia para cada devanado, la resistencia entre dos devanados diferentes y la resistencia entre el devanado y el bastidor de los motores.

Las resistencias de tres devanados deben ser iguales (+/- 5%). Resistencia entre dos bobinados y bobinados: el marco debe ser superior a 1, 5 Mohm.

Puede detectar bobinados de motores quemados por un olor único (huele a laca quemada).

Paso 4: Desmontaje del motor

Tome pocas fotos del motor. Marque los puntos entre la primera cubierta y el estator y la segunda cubierta y el estator (necesitaremos estos puntos marcados en el montaje de los motores).

Retire las cubiertas del motor. Por lo general, se unen al estator con tornillos largos. Si no puede separar la cubierta y el estator, puede usar un martillo de goma. Golpee suavemente la cubierta e intente girarla. Si eso no funciona, caliéntalo.

Paso 5: Desmontaje del motor

Retire el rotor del estator. Puede golpear suavemente el eje de los rotores con un martillo de goma.

Paso 6: Desmontaje del motor

Retire el ventilador del eje de los rotores. Tenía un ventilador de metal, así que lo calenté. Lo separé muy fácilmente del eje.

Retire la abrazadera y el anillo de seguridad si tiene uno. Luego retire la segunda cubierta.

Paso 7: extracción de rodamientos

Use el extractor para quitar los rodamientos en ambos lados. Debe tener cuidado porque puede dañar fácilmente el eje del rotor.

Paso 8: eliminación del antiguo devanado

Primero debe cortar el devanado antiguo del estator. Para este trabajo use martillos y cinceles. Trate de no dañar las laminillas de los estatores.

Haga lo mismo en ambos lados del estator.

Paso 9: eliminación del antiguo devanado

Retire las conexiones y la caja de conductos del estator. En el siguiente paso, deberá calentar las bobinas viejas y la caja de conductos debe estar vacía.

Paso 10: eliminación del antiguo devanado

Calienta el devanado con soplete de llama para quemar el resto de la laca.

Si quemaste la laca vieja, deberías poder empujar los restos de estatores.

Paso 11: chorro de arena

El arenado es un proceso en el que la arena golpea la superficie de la pieza de trabajo con una velocidad muy alta y la daña ligeramente.

Puede eliminar fácilmente el motor de color antiguo con chorro de arena. Durante el chorro de arena, debe tener cuidado de no dañar demasiado la superficie, especialmente los bordes de los acobardados.

Paso 12: motor de pintura

El color debe soportar al menos 100 grados centígrados. Asegúrate de no pintar el tablero de inscripción.

Paso 13: identificación del antiguo devanado

Puede encontrar toda la información sobre el tipo de bobinado antiguo en "cabezal de bobinado". La cabeza del devanado es parte del devanado donde se realizan todas las conexiones.

Por la cabeza del devanado (Tipo de devanado), la cantidad de cables en cada espacio y el grosor del cable, puede rebobinar los motores nuevos sin el cálculo en el siguiente paso.

Paso 14: Cálculo de parámetros para nuevo devanado

El nuevo devanado del motor depende del paquete de estatores (dimensiones del núcleo de hierro). Para una mejor presentación, hice el modelo 3D de mi paquete de estatores.

Debe medir las siguientes cosas:

  • Longitud del paquete de estatores: lp = 87 mm;
  • Diámetro externo del paquete de statros: Dv = 128 mm;
  • Diámetro interno del paquete de estatores: D = 75.5 mm;
  • Número de espacios de estatores: Z = 24;

Paso 15: Cálculo de parámetros para nuevo devanado

Ahora mida las dimensiones de la ranura de los estatores.

  • Ancho de la ranura de los estatores: b1 = 6.621 mm; b2 = 8, 5 mm;
  • Altura de la ranura de los estatores: hu = 13.267 mm;
  • Apertura de ranura de estatores: b0 = 2 mm;
  • Altura de las ranuras "cuello": a1 = 0.641 mm;
  • Ancho del diente: bz = 3.981 mm;

Paso 16: Cálculo de parámetros para nuevo devanado

Si tiene otra forma de ranura, mire la imagen superior.

Copié esta imagen del libro [Neven Srb; Elektromotori].

Paso 17: Calcular el número de pares de polos

El número de pares de polos depende de las frecuencias nominales y la velocidad de rotación del campo magnético. Puede obtener la velocidad de rotación del campo magnético redondeando la velocidad de los motores (2810) al valor más cercano (3000, 1500, 1000, 750 ...).

Paso 18: Calcular el número de pares de polos

Calculé que mi motor tiene 2 pares de polos y genera un campo magnético como se puede ver en la imagen superior.

Paso 19: Calcular Pole Stepp

El escalón del poste es la distancia en el círculo interno del estator, y marca el tamaño de cada poste.

Paso 20: Calcular la superficie del poste

La superficie del poste está marcada en rojo en la imagen dos. La superficie de un polo es exactamente la mitad de la superficie del estator, eso es porque tengo un motor de 2 polos.

Paso 21: Calcular la superficie del poste

Debido a que el núcleo de hierro del estator no está hecho de hierro puro, necesitamos calcular la longitud real del paquete. Obtiene factor de relleno de hierro de la mesa superior. Depende del tipo de aislamiento.

Paso 22: Cálculo de la longitud del diente

Paso 23: Cálculo de la altura del yugo del estator

El yugo del estator es parte del paquete de estatores que se extiende desde el diente del estator hasta el final del paquete.

Paso 24: Cálculo de la sección transversal del yugo

Paso 25: Cálculo de la sección transversal de los dientes de un poste

Paso 26: Cálculo de la superficie de la ranura

Paso 27: Elección del tipo de devanado

Elegí el tipo de devanado según las especificaciones de mis motores. En los libros de bobinado hay muchos tipos diferentes de diagramas de bobinado. Cada uno se ahoga por una cantidad diferente de pares de polos.

Tomé sinuoso la imagen del libro sinuoso. Mi nuevo devanado fue un devanado concéntrico de una sola capa trifásico.

Paso 28: Número de cálculo de ranuras por polo y fase

Paso 29: Cálculo del paso de poste (en ranuras)

Paso 30: Factor de bobinado

Hay una mesa en la imagen superior. No puede recoger el factor de devanado de la tabla si tiene un devanado de una capa.

Paso 31: inducción en la brecha de aire

Seleccione el valor apropiado de inducción en el entrehierro de la tabla. Depende del número de pares de polos. Si el motor es más antiguo, elija la columna I, de lo contrario, elija el valor de la columna II .

Paso 32: Cálculo de la inducción en los dientes del estator

Paso 33: Cálculo de la inducción en el yugo del estator

Paso 34: Cálculo del flujo magnético de un par de polos

Paso 35: Cálculo del número de vueltas de cálculo en la fase

Paso 36: Cálculo del número de vueltas de cálculo en la ranura

Paso 37: determinar el factor de llenado

Para obtener el factor de archivo correcto, debe tener la superficie de su ranura. Luego, puede escribir fácilmente el factor de relleno del gráfico superior. El factor de llenado debe estar entre la línea recomendada superior e inferior.

Paso 38: Cálculo de la sección transversal del cable

Paso 39: Cálculo del grosor del alambre

Según el resultado, eliges un cable que está en un rango de resultado de +/- 2%. Elegí alambre de 0, 8 mm.

Paso 40: Diagrama de bobinado

Rehice el diagrama sinuoso del libro, por lo que cabe en mi estator. Dibujo un nuevo diagrama de bobinado que había usado en el motor de bobinado.

La segunda imagen muestra el campo magnético generado por el bobinado de los estatores. O y X muestran la dirección de la corriente eléctrica. La corriente que fluye dentro de la imagen tiene una dirección del campo magnético en el sentido de las agujas del reloj. Si tuviera un motor de 4 polos, tendríamos 4 áreas en lugar de 2 áreas de campo magnético.

Paso 41: Aislamiento de ranuras de estatores

Mida la longitud de la ranura y agregue aproximadamente 16 mm (depende de cómo va a torcer el papel). Córtalo y gíralo como lo hice con los gifs. Coloque papel aislante sobre la mesa y coloque la regla sobre él, de modo que obtenga un espacio de aproximadamente 4 mm en la bruja, inserte papel aislante y luego gírelo. Use un destornillador para doblarlo e insertarlo en el espacio. Debe encajar perfectamente para que no pueda sacarlo.

Paso 42: medir la longitud de las bobinas

Hacer modelo de bobina. Coloque el modelo en las ranuras correctas, dejando espacio libre. No debe dejar demasiado espacio, porque el devanado sería demasiado poco, y no debe hacerlo demasiado pequeño, porque no podrá acceder a todas las ranuras.

Paso 43: bobinas de bobinado

Coloque el modelo en una herramienta especial. El modelo 3D gratuito de herramientas de bobinado está disponible en instructables "Rebobinado de un motor de fase". Asegúrese de enrollar el número correcto de vueltas. Después de enrollar la bobina, debe atarla con un trozo de alambre. Entonces puedes tomarlo de la herramienta de bobinado.

Paso 44: Insertar bobinas en ranuras de estatores

Coloque cuidadosamente las bobinas en las ranuras de los estatores. Esto puede llevar mucho tiempo. Sea gentil para no dañar los cables lacados. Gire las bobinas para que sus alambres finales salgan a un lado, donde está el orificio desde el estator a los clips eléctricos. Puede usar un palo de madera para poner el devanado en las ranuras.

¡Marca los extremos de las bobinas!

Paso 45: Bobinas de conexión

Conecte las bobinas juntas de acuerdo con el diagrama de bobinado. Suelde y aíslelos. Extremo de cada cable de la bobina a la caja de conductos y aislarlos adicionalmente.

Paso 46: atar las bobinas

Ate las bobinas con el hilo de lazada del estator. Coser el hilo de punción del estator alrededor de las bobinas, como se puede ver en las imágenes. Muy bien enrollado.

Paso 47: barnizar el motor

1. Caliente el horno a 100 ° C. Pon el motor en él.

2. Cuando el motor se calienta, derrama laca sobre las bobinas del motor como se ve en las imágenes.

3. Gire el motor y haga lo mismo.

4. Puede reutilizar la laca vieja.

5. Coloque el motor en el horno caliente y cocínelo durante aproximadamente 4 horas.

6. Saque el motor y limpie el borde (para que la cubierta se ajuste perfectamente).

¡NO LO HAGA DENTRO DE EDIFICIOS O COCINAS!

Paso 48: reensamblar el motor

Adjunte nuevos rodamientos. Lubrique el eje del rotor. Usted encuentra el tipo de rodamiento en el lado del rodamiento. Si no puede encontrarlo, puede medirlo y encontrar el número en el catálogo en Internet.

Paso 49: reensamble el motor

Coloque la tapa en el estator. Observe las marcas para colocarlo en el lugar correcto.

Paso 50: reensamble el motor

Coloque el rotor en el estator y ciérrelo con la segunda cubierta. Atornille el motor juntos.

Paso 51: reensamble el motor

Conecte el extremo de las bobinas a los clips, de acuerdo con la imagen del motor de análisis.

Paso 52: reensamble el motor

Coloque el ventilador y la última cubierta en el motor. Si tiene un ventilador de hierro, caliéntelo.

Paso 53: medición

Llevé el motor reacondicionado a la universidad para hacer mediciones. Montamos el motor en un dispositivo de prueba especial y lo conectamos con un equipo de medición. Probamos las siguientes cosas:

  • Resistencia del devanado
  • Prueba de funcionamiento libre de un motor eléctrico.
  • Prueba del motor eléctrico cargado.
  • Prueba de tensión óptima
  • Prueba de cortocircuito
  • Característica de par

* PF = factor de potencia

Paso 54: Conclusión

Me llevó alrededor de una semana rebobinar este motor. Pasé la mayor parte del tiempo calculando el nuevo devanado. Tuve muchos problemas con el cálculo, pero los resolví y obtuve los mismos parámetros de bobinado que en el anterior.

También tuve muchos problemas con el devanado. Primero hice bobinas demasiado pequeñas, y no pude insertar las últimas bobinas en las ranuras. No pude acceder a ellos porque otros sinuosos eran demasiado pequeños. Entonces decido hacer uno más grande pero encontré el problema nuevamente. Esta vez el devanado era demasiado grande y no pude cerrar la tapa del motor.

La tercera vez que rebobina con éxito el motor. Debido a que la separación entre el estator y la cubierta era muy pequeña, decidí hacer las primeras bobinas un poco más grandes y las últimas bobinas un poco más pequeñas. Puede ver eso en la medición de resistencia donde las resistencias de bobinado no son idénticas. Pero en la próxima medición podemos ver que las resistencias no afectan drásticamente el rendimiento de los motores eléctricos.

Hice todas las pruebas con dos voltajes diferentes. El motor fue hecho para un voltaje de 380V, pero ahora tenemos 400V en la UE.

En la tabla superior hay datos del fabricante en la primera línea. En la segunda línea está la medición a 380V y la tercera línea a 400V. Si comparamos todos los datos, podemos ver que el motor no está nada mal. Todos los parámetros están muy juntos.

Tomé todas las ecuaciones eléctricas y tablas de orientación del libro: Neven Srb ELEKTROMOTORI

Espero que les haya gustado mi presentación de rebobinar un motor trifásico. Si tiene alguna pregunta, por favor pregunte, y trataré de responderle lo antes posible. Gracias por su atención.

Saludos cordiales Niko

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