Análisis de la curva de f - Rosalina Alvarado Tirado

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Análisis de la curva de f.m.m. de devanados con q entero
En la figura 4-6 c la onda de f.m.m. de una bobina está representada por la línea de trazos, la cual varía bruscamente en los puntos en que están colocados los conductores portadores de corriente. La magnitud de esta variación en el punto del lado de bobina con we número de espiras de bobina y corriente /« es Wt¡e. En las secciones en que no hay conductores portadores de corriente las ordenadas de la curva no cambian y la curva de f.m.m. de estas secciones está indicada por una recta horizontal.
La curva de f.m.m. del devanado en conjunto se puede obtener por superposición de las curvas de f.m.m. de los elementos que constituyen las bobinas o el propio devanado.
De las consideraciones anteriores se deduce el método de construcción de la curva de f.m.m.
Primero se representa la distribución de los lados de bobina en el entrehierro, marcándolos para indicar la fase a que pertenecen. A continuación se determinan la magnitud y sentido de las corrientes en los conductores separados de bobina que corresponden al instante dado. Luego se dibuja la curva de f.m.m. en línea de trazos, de izquierda a derecha, con un cambio brusco en dirección vertical en cada posición de lado de bobina, hacia arriba o hacia abajo de acuerdo con el sentido de la corriente e igual a la corriente total en la sección dada. La línea de trazos resultante queda dividida por el eje de abscisas en dos partes, superior e inferior, de modo que la suma de las áreas limitadas por la curva a uno y otro lado del eje son iguales; esto está de acuerdo con el principio de igualdad de las sumas de los flujos magnéticos producidos por los polos norte en un lado y los polos sur en el otro lado.
Con un número entero de ranuras por polo y fase q, es suficiente construir una curva de f.m.m. en doble paso polar, ya que la curva
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se repite. Las curvas de las mitades de onda de f.m.m. positivas escalonadas serán simétricas a las medias ondas negativas.
Para devanado de dos capas, la magnitud del salto de la onda de
Fig. 4-11. — Curvas de f.m.m. de devanado de una
capa y paso completo con 4 = 1 para diferentes ins-
tantes.
f.m.m. en cada punto vendrá dada por el valor de la corriente y su sentido en los lados de bobina superior e inferior, we (í( 4* ’»)•
En el caso de devanado uniformemente distribuido {q — oo), las
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ordenadas de la onda de f.m.m., en lugar de cambiar abruptamente, cambian uniformemente. En consecuencia, en lugar de secciones verticales de onda de f.m.m. aparecerán líneas inclinadas.
Para los diferentes instantes o valores del tiempo hay dos formas características de ondas de f.m.m. en un devanado dado. Una corresponde al instante en que la corriente en una de las fases (por ejemplo, en la fase A) tiene el valor máximo. La otra corresponde al instante en
que la corriente en una fase (por ejemplo, en la fase B) es nula. A estas formas dt ondas las consideraremos extremas o límite.
La figura 4-11 representa las ondas de f.m.m. de un devanado trifásico de paso completo diametral con q = 1 para diferentes instantes y la resolución de los armónicos de la onda fundamental de f.m.m.
La figura 4-12 puede servir de ejemplo de la explicación anterior para doble paso polar, indicando la onda de f.m.m. de un devanado trifásico de una sola capa de paso completo con q = 2 para un ins-
1 tanto en que iA = lm e iB = i0 = — 2
La figura 4-13 representa las ondas de f.m.m. de un devanado de paso completo y dos capas uniformemente distribuido (p = 1,0) para instantes separados 30° y también la onda sinusoidal del armónico fundamental de f.m.m. Todas estas ondas están superpuestas en la figura 4-14 a fin de que sea posible tener en cuenta los cambios que experimentan las ff.mm.mm. en su desplazamiento a lo largo del entrehierro. En la parte inferior de la figura 4-14, la curva A representa
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Fig. 4-13. — Curvas de	de devanado de paso
completo uniformemente distribuido para dos instantes.
lio
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las diferencias de f.m.m. para los instantes de tiempo mencionados en que se alcanzan las ondas límite de f.m.m. Las curvas B y C indican las diferencias entre la onda límite de f.m.m. y la onda sinusoidal del armónico fundamental de f.m.m.
La figura 4-15 representa las ondas de f.m.m. de un devanado de
5
dos capas uniformemente distribuido con paso acortado y = x para los mismos instantes que en la figura 4-13.
La comparación de las ondas de f.m.m. con paso completo y paso
5
acortado 0 = ?- = 0,833 indica que, en el último caso, la onda
de f.m.m. se aproxima mucho más a una onda sinusoidal que una
onda de paso completo. Esto se deduce también del análisis de la
expresión obtenida para la f.m.m.
5
En un paso |3 =	, de acuerdo con la ecuación (2-29), tenemos
O
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Por consiguiente, en un paso acortado de 0 =	, los armónicos
6
5.° y 7.° disminuyen hasta 0,268 de su valor con paso diametral, de lo que resulta una apreciable disminución del contenido de armónicos.
Fig. 4-16. — Diferencias de curvas de f.m.m. correspondientes a dos
instantes con diferencia de base de 30“ para varios pasos fraccionarios.
Como comparación del efecto que tiene el acortamiento del paso sobre el valor relativo de los armónicos de orden más alto, la figura 4-16 indica las diferencias entre las ff.mm.mm. en dos instantes separados 30° para diferentes pasos acortados en un margen de 0 = 1,0 a 0 = 0,5. Por estas curvas se puede apreciar que se obtienen los mejores resultados con valores relativos de paso comprendidos en el margen de 0 = 0,833 a 0 = 0,8. Con un paso en que 0 = 0,667 se obtiene el mismo armónico que con uno en que 0 = 1,0.