¿En qué categorías se clasifican los devanados del estator de los motores? ¿Cuáles son los principales métodos de bobinado? — Línea de montaje automático de motores de Jiuju

El bobinado es uno de los procesos técnicos fundamentales en la fabricación de motores. Con la evolución de los motores, han surgido diferentes “escuelas” de bobinado. El proceso de bobinado es uno de los más importantes y constituye la clave para mejorar el rendimiento general de los equipos y aumentar la productividad.

1. Clasificación según los polos magnéticos formados por los devanados del estator

Los devanados del estator se pueden clasificar en dos tipos: de polos visibles y de polos ocultos, en función de la relación entre el número de polos magnéticos del motor y el número de polos magnéticos efectivos que se forman a partir de la distribución de los devanados.

1. Bobinado de polo visible

En un devanado con polos visibles, cada grupo de bobinas forma un polo magnético, y el número de bobinas del devanado es igual al número de polos magnéticos.

En un devanado con polos visibles, para que las polaridades N y S de los polos magnéticos queden separadas entre sí, la dirección de la corriente en dos bobinas adyacentes debe ser opuesta; es decir, las dos bobinas adyacentes deben conectarse “extremo con extremo”, y los extremos iniciales con los extremos iniciales (en terminología eléctrica, «extremo con extremo, inicial con inicial»), es decir, la conexión en serie inversa.

2. Bobinado de tipo Shu Ji

En un devanado de polos alternos, cada bobina forma dos polos magnéticos, y el número de bobinas del devanado es la mitad del número de polos magnéticos, ya que la otra mitad de los polos magnéticos la forman conjuntamente las líneas de fuerza magnéticas generadas por las bobinas.

En un devanado de polos comunes, la polaridad de los polos magnéticos formados por cada bobina es la misma, por lo que la dirección de la corriente en todas las bobinas es idéntica; es decir, las bobinas adyacentes deben conectarse de manera que el extremo final de una se una al extremo inicial de la siguiente (lo que en terminología eléctrica se denomina “conexión en serie”), es decir, una conexión en serie.

II. Clasificación según la forma de los devanados del estator y el método de montaje y cableado

Los devanados del estator se pueden clasificar en dos tipos, según la forma del bobinado y el método de montaje y cableado: el tipo centralizado y el tipo distribuido.

1. Bobinado centralizado

Los devanados centralizados suelen estar formados únicamente por una o varias bobinas rectangulares. Una vez bobinadas, se envuelven con cinta de hilo para fijar su forma y, tras un proceso de impregnación con barniz y secado, se montan en el núcleo de los polos magnéticos salientes. Este tipo de bobinado se utiliza en las bobinas de excitación de los motores de corriente continua y los motores de uso general, así como en los bobinados de los polos principales de los motores monofásicos con polo en capucha.

2. Bobinado distribuido

El estator de un motor con bobinado distribuido no presenta paletas polares salientes; cada polo magnético está formado por un grupo de bobinas compuesto por una o varias bobinas montadas y cableadas según un patrón determinado. Según la forma en que se dispongan las bobinas, el bobinado distribuido se puede clasificar en dos tipos: concéntrico y superpuesto.

（1) Bobinado concéntrico

Un devanado concéntrico consiste en varios devanados rectangulares de distintos tamaños pertenecientes a un mismo grupo de bobinas, dispuestos uno tras otro en torno a un mismo centro, formando una configuración en anillos concéntricos. Los devanados concéntricos se clasifican a su vez en de una sola capa y de varias capas. Por lo general, los devanados del estator de los motores monofásicos y de algunos motores asíncronos trifásicos de baja potencia adoptan este tipo de configuración.

(2) Bobinado en capas

El bobinado apilado es un tipo de bobinado en el que todas las bobinas tienen exactamente la misma forma y tamaño (salvo en el caso de las bobinas de una o dos vueltas), se montan de forma que cada ranura aloje un extremo de la bobina y se apilan una tras otra de manera uniforme en el extremo exterior de las ranuras. El bobinado apilado se divide a su vez en dos tipos: el apilado de una sola capa y el apilado de doble capa.

Cuando en cada ranura solo se encaja un extremo de bobina, se habla de un devanado apilado de una sola capa, también denominado devanado de una sola capa; cuando en cada ranura se encajan dos extremos de bobina pertenecientes a grupos de bobinas diferentes (divididos en capas superior e inferior), se habla de un devanado apilado de dos capas, también denominado devanado de dos capas.

Los devanados superpuestos, en función de las diferentes variantes del método de cableado, se clasifican a su vez en disposiciones de cableado entrecruzado de una o dos vueltas y disposiciones de cableado mixto de una o dos capas;

Además, las formas de montaje de los extremos de los devanados, denominadas «devanados en cadena» y «devanados en cesta», pertenecen en realidad a la categoría de los devanados superpuestos. En los motores asíncronos trifásicos, los devanados del estator suelen ser, en la mayoría de los casos, de tipo superpuesto.