Antes de saberlo, el factor de devanadoque deberíamos saber sobre Factor de tono y factor de distribuciónya que… el factor de devanado es el producto de Factor de tono y factor de distribución.
Si indicamos el factor de devanado con Kw, el factor de tono con Kp y el factor de distribución con Kdpodemos escribir
El Factor de tono y factor de distribución se explican a continuación uno por uno.
Factor de tono
En la bobina de tono corto, la emf inducida de dos lados de la bobina se suma vectorialmente y da la emf resultante del bucle. En la bobina de tono corto, el ángulo de fase entre la EMF inducida de dos lados opuestos de la bobina es menor de 180o (eléctrico). Pero sabemos que, en una bobina de tono completo, el ángulo de fase entre el EMF inducido de dos lados de la bobina es exactamente 180o (eléctrico).
Por lo tanto, el EMF resultante de una bobina de tono completo es sólo la suma aritmética de los EMF inducidos a ambos lados del bucle. Sabemos bien que la suma vectorial o suma de fases de dos cantidades es siempre menor que su suma aritmética. El factor de tono es la medida de la emf resultante de una bobina de tono corto en comparación con la emf resultante de una bobina de tono completo.
Por lo tanto, debe ser la relación de la suma de los fáseres de los emfs inducidos por bobina con la suma aritmética de los emfs inducidos por bobina. Por lo tanto, debe ser menor que la unidad.
Supongamos que una bobina es cortocircuitada por un ángulo (grado eléctrico). El EMF inducido por cada lado de la bobina es E. La suma aritmética de los EMF inducidos es 2E. Eso significa que 2E, es el inducido voltaje a través de los terminales de la bobina, si la bobina hubiera sido totalmente lanzada.
Ahora, vamos a la bobina de tono corto. De la siguiente figura se desprende claramente que, la EMF resultante de la bobina de tono corto…
Ahora, según definición del factor de inclinación,
Este factor de tono es el componente fundamental de la EMF. El flujo puede consistir también en armónicos de campo espacial, que dan lugar a los correspondientes armónicos de tiempo en la forma de onda de voltaje generada. A 3rd componente armónico de la onda de flujo, puede imaginarse como producida por tres polos en comparación con un polo para el componente fundamental.
En la vista de esto, el ángulo de la cuerda para la rth El armónico se convierte en r veces el ángulo de cuerda para el componente fundamental y el factor de tono para el rth El armónico se da como,
La rth el armónico se convierte en cero, si,
En el alternador de 3 fases, el 3rd El armónico es suprimido por la conexión de la estrella o delta como en el caso del transformador trifásico. Se presta total atención al diseño de un transformador trifásico alternador diseño sinuoso, para 5th y 7th …armónicos.
Por 5th armónico
Por 7th armónico
Por lo tanto, al adoptar un ángulo de acorde adecuado de = 30ohacemos el diseño más optimizado el bobinado de la armadura del alternador.
Factor de distribución
Si todos los lados de la bobina de una fase bajo un polo se agrupan en una ranura, el devanado obtenido se conoce como devanado concentrado y el total de EMF inducido es igual a la suma aritmética de las EMF inducidas en todas las bobinas de una fase bajo un polo.
Pero en casos prácticos, para obtener una forma de onda de voltaje sinusoidal suave, el bobinado de la armadura del alternador no se concentra sino que se distribuye entre las diferentes ranuras para formar grupos polares bajo cada polo. En el devanado distribuido, los lados de la bobina por fase se desplazan unos de otros por un ángulo igual al desplazamiento angular de las ranuras adyacentes. Por lo tanto, la EMF inducida por cada lado de la bobina no es un ángulo igual al desplazamiento angular de las ranuras.
Así, la EMF resultante del devanado es la suma de los fáseres de la EMF inducida por cada lado de la bobina. Como es la suma de los fáseres, debe ser menor que la suma aritmética de estos campos electromagnéticos inducidos.
La emf resultante sería una suma aritmética si el bobinado hubiera sido concentrado.
Según la definición, el factor de distribución es una medida de la EMF resultante de un devanado distribuido en comparación con un devanado concentrado.
Lo expresamos como la relación entre la suma de los fáseres de los emfs inducidos en todas las bobinas distribuidas en algunas ranuras bajo un polo y la suma aritmética de los emfs inducidos. El factor de distribución es,
Como factor de tono, el factor de distribución también es siempre menor que la unidad.
Dejemos que el número de ranuras por polo sea n.
El número de ranuras por polo por fase es m.
La EMF inducida por cada lado de la bobina es Ec.
Desplazamiento angular entre las ranuras,
Representemos los EMFs inducidos en diferentes bobinas de una fase bajo un polo como AC, DC, DE, EF y así sucesivamente. Son iguales en magnitud, pero se diferencian entre sí por un ángulo.
Si dibujamos bisectores en AC, CD, DE, EF . Se encontrarían en el punto común O.
Emf inducido en cada lado de la bobina,
Como la ranura por polo por fase es m, la suma aritmética total de todas las emfs inducidas por los lados de la bobina por polo por fase,
La emf resultante sería AB, como se representa en la figura,
Por lo tanto, el emf resultante
m también se conoce como la fase de propagación en grado eléctrico.
El factor de distribución Kd dada por la ecuación es para el componente fundamental de la EMF.
Si el flujo la distribución contiene armónicos espaciales el tono angular de la ranura en la escala fundamental, se convertiría en r para la rth componente armónico y, por tanto, el factor de distribución de la rth armónico sería.
