Devanado de máquina eléctrica con bobina central en el centro del campo en el par de polos y bobinas auxiliares en el campo de cada uno de los dos polos en el par de polos del estator. El rotor de la máquina eléctrica es circular debido a la rotación en la máquina, su área y forma del núcleo queda determinada. El estator debe asegurar un campo con la fuerza adecuada en los lugares correctos con la ayuda del devanado. El devanado proporciona la potencia requerida en el lugar correcto por medio de una o más bobinas. La potencia de la bobina depende del número de vueltas en la bobina. Cuando el devanado consta de varias bobinas en cada par de polos del estator, se distribuye las potencias de las bobinas usando su correspondiente área del núcleo en el rotor elevado a la segunda potencia como la base para la correcta distribución de la carga en la maquina y la utilización máxima del rotor y del estator. Cada bobina en una maquina eléctrica transforma la electricidad a partir del estator al rotor como un transformador. La potencia de la máquina eléctrica es la suma de las potencias de las bobinas y depende de elevar a la segunda potencia su área del núcleo en el rotor, lo cual es el diámetro del rotor multiplicado por el ancho del rotor. La potencia de máquina eléctrica, un transformador y una bobina depende de elevar a la segundo potencia su área del núcleo. Potencia = B x A ² . Potencia = W (vatio) o VA (voltio amperio). B = el flujo. A = área del núcleo. Hacer el devanado de máquina eléctrica con bobina central en el centro del campo en el par de polos y bobinas auxiliares en el campo de cada uno de los dos polos en el par de polos del estator. En una máquina eléctrica con una bobina en cada uno de los dos polos del par de polos en el estator, se sustituyen las dos bobinas por una bobina central única en el centro del campo de cada par de polos del estator.

Hacer mayor la ranura central del par de polos en el estator y aumentar el número de vueltas en la bobina central en el centro del campo del par de polos en esta ranura.

En el motor universal y en el motor de corriente continua con una bobina en cada uno de los dos polos del par de polos del estator se unan las dos bobinas en una bobina central única en el centro del campo del estator. Las 2 bobinas separadas en 4 ranuras en el rotor en cortocircuito, se unan en 2 ranuras radiales opuestas en el rotor.

La potencia de las máquinas eléctricas de distintos tamaños se determine en función de elevar a la segunda potencia su área del núcleo en el rotor, que consta el diámetro del rotor multiplicado por el ancho del rotor. Se hace la potencia de una bobina en la máquina eléctrica en función de elevar a la segunda potencia su área del núcleo correspondiente en el rotor poniendo el número de vueltas en la bobina proporcional al área, lo cual es el eficaz ancho del rotor multiplicado con la longitud del acorde en el rotor entre las dos líneas desde del centro de rotor hasta los dos centros de esta bobina en el estator.

La distancia entre una ranura en el estator y la superficie exterior del estator depende en función de la raíz cuadrada de la potencia de la bobina en esta ranura.

En el compresor de refrigeración herméticamente sellado que tiene un eje central con un hueco central para la lubricación de la unidad se hace el eje macizo en el rotor del motor asincrónico. Como las bobinas en la maquina eléctrica el núcleo del transformador y de la bobina se configuran en función de elevar a la segunda potencia su área del núcleo.

Maquinas eléctricas multipolares pueden ser bobinadas con bobina central con o sin bobinas auxiliares en cada par de polos en el estator. Máquinas eléctricas de fases múltiples pueden ser bobinadas en con el mismo principio de la invención, bobinarla como una máquina eléctrica monofásica para cada fase.

Las máquinas eléctricas existentes.

La máquina eléctrica tiene un devanado con una bobina principal con o sin bobinas auxiliares en cada uno de los dos polos en cada par de polos del estator. El volumen del rotor se utiliza como una base para calcular la potencia de una maquina eléctrica. Cuando hay bobinas auxiliares en una máquina eléctrica, no se conoce ningún método eficaz de calcular la distribución de la potencia y el número de vueltas entre las bobinas que proporciona la carga apropiada del núcleo del rotor y del núcleo del estator. Cuando una bobina tiene muchas vueltas, absorberá más energía. Esto provoca la acumulación de calor, aumento de la temperatura adicional que puede provocar la posible quema del aislamiento y cortocircuito en la bobina. También se reduce el factor de potencia (eos φ) y la eficiencia. Este calentamiento es un desperdicio de energía. Es casi siempre la bobina más pequeña la que se quema debido a demasiadas vueltas, si bien es la bobina más encerrada.

El motor universal y el motor de corriente continua tienen una bobina en cada uno de los dos polos del par de polos del estator. Hay 2 bobinas separadas en 4 ranuras en el rotor en cortocircuito. El compresor de refrigeración herméticamente sellado tiene un eje central con un hueco central para la lubricación de la unidad. Cuando el aceite lubricante sale en el rotor, aumenta el consumo de energía significativamente y el motor funciona con mayor lentitud. Mejoras.

Por distribuir las potencias de las bobinas usando su correspondiente área del núcleo en el rotor elevado a la segunda potencia como la base la potencia probable (VA) (voltio amperio) mejora aproximadamente 25% en los motores asincrónicos péguenos con el diseño actual del rotor y del estator. El factor de potencia (eos φ) y la eficiencia mejoran significante. Mediante la adaptación del diseño del estator y del rotor la eficiencia puede ser mejorada aún más. Genera menos calor y hay menos posibilidades de que se queme el devanado. La necesidad de refrigeración también se reduce. El consumo de cobre es casi el mismo que el actual, pero con una sección transversal más pequeña.

Al hacer mayor la ranura central en el campo del par de polos en el estator y aumentar el número de vueltas en la bobina central del campo en esta ranura, se puede reducir el número de ranuras y bobinas auxiliares en el estator.

Cuando en el motor universal y el motor de corriente continua con una bobina en cada uno de los dos polos del par de polos del estator se unan en una bobina central única en el centro del campo y las 2 bobinas separados en 4 ranuras en el rotor en cortocircuito, se unan en 2 ranuras radiales opuestas en el rotor se aumenta la eficiencia del motor.

Cuando en el compresor de refrigeración herméticamente sellado que tiene el eje central con hueco central para la lubricación de la unidad se hace el eje central macizo en el rotor del motor asincrónico aumenta el área del núcleo del rotor y el aceite lubricante no reduce el campo eléctrico evita el aumento de consumo de energía y el motor no queda funcionando con mayor lentitud.

Cuando el estator es exterior del rotor, la forma externa se determina por la distancia entre una ranura en el estator y la superficie exterior del estator depende de la raíz cuadrada de la potencia en la bobina en la ranura. El diseño del estator en la Patente Europea No. 88300380.3 tiene una base diferente para el diseño de la superficie exterior del estator de motores de inducción monofásicos y no da el mismo resultado.

La invención se explica con las figuras siguientes:

El devanado del arranque no está incluido. Este se bobina con las mismas reglas.

Fig. 1 muestra el devanado de un motor asincrónico monofásico existente con un estator (St) con 24 ranuras. Ro = rotor. St = estator. B12 - bobina principal. B10 = bobina auxiliar. B8 = bobina auxiliar. B6 = bobina auxiliar. B4 = bobina auxiliar. Fig. 2 muestra el mismo motor del Fig. 1 con devanado con bobina central (BC) en el centro del campo del par de polos y bobinas auxiliares (B) en el campo de cada uno de dos polos del par de polos en el estator. Bl 1 = bobina auxiliar. B9 = bobina auxiliar. B7 = bobina auxiliar. Fig. 3 muestra el devanado para un estator con dos polos, 20 ranuras con bobina central (BC) en el centro del campo del par de polos y bobinas auxiliares (B) en cada uno de los polos del par de polos en el estator (St). Bobinas auxiliares (B) se enumeran de acuerdo con el número de ranuras que la atraviesan. Su ángulo (A) y seno A correspondiente en el rotor (Ro) y la distancia (H) están enumerados con el mismo número. H = la distancia entre una ranura en el estator y la superficie exterior del estator (St). Signos utilizados se muestran en la tabla siguiente:

Fig. 4 muestra el área del núcleo (N) en el rotor (Ro) que corresponde de una bobina (B) en el estator (St). El área del núcleo (N) se muestra en color gris. Ro = núcleo del rotor, b = ancho del rotor. R = radio de rotor (Ro). N = área del núcleo en el rotor que corresponde de la bobina (B) en el estator (St). a = longitud del acorde en el rotor (Ro) = altura del núcleo (N). Pe = la línea central del polo. A = ángulo entre la línea central del polo (Pe) y la línea (R) desde el centro del rotor (Ro) hasta uno de los dos centros de la bobina (B) en el estator. S = seno A

Fig. 5 muestra la forma del estator con devanado con bobina central en el centro del campo y bobinas auxiliares en el par de polos. La forma del estator calculada mostrada en color negro. Fig.6 muestra el estator con 2 huecos para el montaje. La forma del estator calculada mostrada en color negro.

Fig. 7 muestra el motor universal y el motor de corriente continua con el devanado actual. Las dos bobinas del estator se muestran con línea de color negro. Las 2 bobinas en cortocircuito en 4 ranuras en el rotor se indican con línea de color negro.

Fig. 8 muestra el motor universal y el motor de corriente continua con bobina central única en el centro del campo en el estator. La bobina central única se muestra con la línea de color negro. Las 2 bobinas en cortocircuito unidos en la misma 2 ranuras radiales opuestas en el rotor en el rotor se indican por línea negra. Fig. 9 muestra el diseño actual del núcleo del transformador. A = Altura del núcleo central, a = altura del núcleo del anillo, b = ancho del núcleo

Fig. 10 muestra la forma del núcleo del transformador configurado en función de elevar a la segunda potencia su área del núcleo. A = Altura del núcleo central, a = altura del núcleo del anillo. b = ancho del núcleo.

Fig. 11 muestra una bobina con un núcleo circular. D = diámetro del núcleo.

Descripción detallada de la invención.

Se usa un motor asincrónico monofásico en un compresor de refrigeración herméticamente sellado con 20 ranuras en el estator (St) como ejemplo. El devanado del arranque no está incluido. Este se bobina con las mismas reglas.

Se hace referencia a la Fig. 3 y la Fig. 4. La bobina central (BC) en el centro del par de polos en el estator (St) tiene el diámetro de rotor (Ro) veces el ancho (b) del rotor (Ro) como área del núcleo (NC). Bobinas auxiliares (B) en el campo en cada uno de los dos polos del par de polos del estator (St) se enumeran de acuerdo con el número de ranuras que la atraviesan. Su ángulo (A) y seno A correspondiente en el rotor (Ro) están enumerados con el mismo número. Las bobinas (B) en el devanado del motor están conectadas en serie y por lo tanto tiene el mismo amperaje. El ancho del área del núcleo (b) es el mismo que el ancho (b) efectivo del rotor (Ro). El ángulo (A) va entre la línea central del polo (Pe) y la línea (R) que se extiende desde el centro del rotor (Ro) hasta uno de los dos centros de la bobina (B) en el estator (St).

La altura (a) del núcleo de una bobina (B) es el mismo del acorde (a) en el rotor (Ro) entre las líneas, que se extiende desde el centro del rotor (Ro) hasta los dos centros de la bobina (B) en el estator (St). Para obtener la misma carga de flujo, el número de las vueltas en la bobina (B) debe ser proporcional al área del núcleo (N) correspondiente en el rotor (Ro). La potencia de de la bobina (B) depende elevado a la segunda potencia su área del núcleo (N) correspondiente en el rotor. El ancho (b) de los núcleos (N) son iguales y el número de vueltas de la bobina (B) queda proporcional a su altura (a) del núcleo (N) en el rotor (Ro). La potencia queda dependiente de elevar a la segunda potencia a la altura (a) del núcleo (N) en el rotor (Ro).

Longitud del acorde (a) en el rotor (Ro) es el radio (R) del rotor (Ro) 2 veces seno A. El radio (R) del rotor (Ro) es constante. Seno A se puede utilizar como el factor de distribución del número de vueltas en cada bobina (B) en el devanado del motor y se aplica a todas las máquinas eléctricas de todos los tamaños con bobinas auxiliares en el devanado. Seno ² A se utiliza como el factor de asignación para la proporción de las potencias en las bobinas (B) y se aplica a todas las máquinas eléctricas de todos los tamaños con bobinas auxiliares en el devanado.

La suma de las potencias de las bobinas (B) constituye la potencia del motor. El motor depende como la bobina central (BC) en el centro del campo del par de polos en función de elevar a la segunda potencia su área del núcleo (NC) en el rotor, que consta el diámetro del rotor multiplicado por el ancho (b) del rotor (Ro).

Para un estator (St) con dos polos, 20 ranuras, devanado con bobina central (BC) en el centro del campo del par de polos y bobinas auxiliares (B) en el campo de cada uno de los dos polos del par de polos la distribución del número de vueltas entre las bobinas (B), quedaría como se muestra en la tabla siguiente:

Fs = Suma del motor/6.52.

Cuando la distancia entre una ranura y la superficie exterior del estator se proporciona, las otras distancias (H) deben adaptarse a la de su factor seno A. Los signos hacen referencia a la Fig. 3. Para un estator (St) con dos polos, 20 ranuras, devanado con bobina central (BC) y bobinas auxiliares (B) las distancias (H), quedaría como se muestra en la tabla siguiente:

La forma del estator (St) resultante se muestra en la Fig. 5 y con dos huecos para el montaje en la Fig. 6 con color negro. En aras de la instalación en la máquina, algunas distancias (H) desde la las ranuras hasta la superficie exterior del estator (St) son mayores de lo necesario y se regula el número de vueltas en las bobinas (B) de forma que tengan el efecto deseado con respecto al rotor (Ro). Un motor asincrono monofásico existente con 1 bobina principal y 4 bobinas auxiliares en cada uno de los dos polos en el par de polos del stator mostrado en la Fig. 1 se substituyó con una bobina central en el centro del campo y 3 bobinas auxiliares cada uno de los dos polos en el par de polos del estator como se muestra en la Fig. 2 con un ahorro de energía de 22,5 % y un ahorro de cobre de 16,5 %.

El núcleo del transformador en la configuración actual se muestra en la Fig. 9. Altura del núcleo central (A) es igual a 2 veces la altura del núcleo anular (a): A = 2 * a. El núcleo del transformador resultante de elevar a la segunda potencia su área del núcleo se muestra en la Fig. 10: La altura del núcleo central (A) es igual a V 2 veces la altura del núcleo anular (a): A - V 2 * a. Al mismo tiempo se puede hacer la ventana más cuadrada y el núcleo central (A) y el núcleo (a) del anillo quedan más corto.

La bobina mostrada en la Fig. 11 tiene su potencia en función de elevar a la segunda potencia ia el área del núcleo. La misma para bobinas con núcleo de aire. Cuando la bobina se lleva a cabo con núcleo cuadrado, hay las mismas reglas que para transformadores.