Máquinas Eléctricas de Corriente Alterna: Constitución, Bobinados y Clasificación

Constitución y Funcionamiento de Máquinas Eléctricas de Corriente Alterna

1. Alternador: Componentes y Principios

El alternador, una máquina de corriente alterna (CA), se compone de dos partes fundamentales:

• Rotor (o parte móvil de la máquina): Formado por una armadura ferromagnética, en la que se aloja el circuito inductor. Este circuito está constituido por un arrollamiento alimentado por corriente continua (CC), que se mueve a velocidad constante en el interior del inducido.
• Estátor (o parte fija de la máquina): Compuesto por chapas apiladas y troqueladas, formando ranuras en cuyo interior se aloja el circuito inducido. El circuito inducido está formado por arrollamientos unidos entre sí para configurar circuitos monofásicos o trifásicos.

2. Motor Eléctrico: Estructura Básica

El motor eléctrico, otra máquina de CA, también se compone de dos partes principales:

• En el estátor se alojan las bobinas que forman el circuito inductor.
• El rotor está formado por un núcleo de chapas magnéticas. El circuito inducido puede ser de jaula de ardilla o bien bobinado y terminado en anillos, sobre los que frotan las escobillas.

3. Clasificación de Bobinados en Máquinas Eléctricas

Los bobinados de las máquinas eléctricas se pueden clasificar según diversos criterios:

• Número de fases: Monofásicos, bifásicos, trifásicos.
• Amplitud: Acortados, diametrales, alargados.
• Distribución de bobinas: Concéntricos, excéntricos, separados.
• Sentido de avance de la corriente: Imbricado u ondulado.
• Número de grupos por fase: Por polos o por polos consecuentes.
• Haces activos por ranura: Una capa o dos capas.

4. Tipos Específicos de Bobinados

4.1. Bobinado de Motores Monofásicos

Los motores monofásicos, por sí solos, no pueden arrancar, por lo que sus bobinados se configuran, en esencia, como bifásicos. Para ello, es necesario añadir un circuito auxiliar. Este circuito solo funciona durante un período en la mayoría de los casos, pero es crucial tenerlo en cuenta para su colocación como si fuese permanente. Los bobinados monofásicos pueden ser separados o superpuestos. En el bobinado principal se suelen dejar dos tercios de las ranuras totales, mientras que el otro tercio se destina al devanado auxiliar.

4.2. Bobinas Excéntricas

Se denominan bobinas excéntricas a aquellas cuyas bobinas son iguales en tamaño y tienen un eje común. Estos bobinados son normalmente realizados por polos.

4.3. Bobinados para Dos Velocidades

Un bobinado puede configurarse para conseguir dos velocidades distintas, simplemente cambiando la forma de suministrar energía a sus bornes. La velocidad de un motor depende directamente del número de polos y de la frecuencia de la corriente.

Fórmula de Velocidad (RPM)

La velocidad de rotación (revoluciones por minuto) se calcula mediante la siguiente fórmula:

RPM = (f x 60) / p

Donde:

• f = Frecuencia de la corriente (en Hertz)
• p = Número de pares de polos del motor