ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA
MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE
“BOLIVIA”
Arrollamiento y Embobinado de Motores
NOMBRE:
CARRILLO CANAVIRI JOEL MIRKO
CARRERA:
ING. SISTEMAS ELECTRONICOS
DOCENTE:
ING. ERIKA CRUZ VELA
ASIGNATURA:
ELECTRONICA INDUSTRIAL II
CODIGO SAGA:
A26307-9
CURSO:
8VO SEMESTRE
FECHA:
9/05/2025
GESTIÓN:
I-2025 LA PAZ
Resumen
Este trabajo de investigación aborda de manera integral los procesos de
arrollamiento y embobinado de motores eléctricos, fundamentales en la
construcción, mantenimiento y reparación de motores industriales, con especial
énfasis en motores trifásicos. Se exploran los fundamentos electromagnéticos, las
configuraciones de bobinado, los materiales y técnicas utilizadas, así como los criterios
de calidad aplicables. A través de revisión bibliográfica, estudio de casos y observación
directa, se comparan los procedimientos de diseño, ejecución y control, identificando
buenas prácticas y errores comunes. El estudio demuestra que la correcta
implementación de estas técnicas es esencial para garantizar el rendimiento, la
eficiencia y la durabilidad de los motores eléctricos.
1. Introducción
Los motores eléctricos, especialmente los trifásicos, son la columna vertebral de la
automatización y la producción industrial. Para mantener su operación eficiente, es
necesario comprender a fondo los procesos técnicos involucrados en su construcción
y reparación, particularmente el arrollamiento y el embobinado.
Mientras el arrollamiento se refiere al diseño y disposición geométrica de las bobinas
en el estator o rotor, el embobinado representa el proceso práctico de fabricación o
restauración de estas bobinas. Ambos procesos están estrechamente relacionados y
determinan el comportamiento electromecánico del motor. Este trabajo tiene como
finalidad unificar el análisis de estas dos actividades desde una perspectiva académica
y técnica.
2. Marco Teórico
2.1 Principios de Funcionamiento del Motor Eléctrico
Un motor eléctrico transforma energía eléctrica en mecánica mediante la interacción
de un campo magnético y una corriente. En motores trifásicos, el campo giratorio
generado por las tres fases induce un par motor en el rotor. La calidad del campo
depende del diseño y ejecución del arrollamiento.
2.2 Arrollamiento del Estator
El arrollamiento define cómo se disponen las bobinas en las ranuras del núcleo
magnético. Debe garantizar que el campo generado por las tres fases esté desplazado
espacialmente 120° eléctricos. Los parámetros más importantes incluyen:
Número de polos (P)
Número de ranuras (Z)
Paso de bobina (Y)
Configuración: estrella (Y) o triángulo (Δ)
2.3 Embobinado
El embobinado es el proceso práctico de construcción o reemplazo de las bobinas.
Involucra técnicas manuales o semiautomatizadas y requiere precisión para evitar
fallas eléctricas o térmicas. Incluye:
Aislamiento de ranuras
Enrollado de alambre
Inserción de bobinas
Conexión de terminales
Impregnación con barniz dieléctrico
3. Metodología
La investigación se basó en:
Revisión de normas y textos técnicos (NEMA MG1, IEC 60034)
Observación directa en talleres electromecánicos
Entrevistas a técnicos especializados
Análisis comparativo entre motores nuevos y rebobinados
4. Desarrollo Técnico de los Procesos
4.1 Diseño del Arrollamiento
Para un motor de 4 polos y 36 ranuras:
Ranuras por fase = 36 / 3 = 12
Ranuras por polo y por fase = 6
Paso polar = 9 ranuras
Se pueden usar pasos completos o pasos cortos (7–8) para reducir armónicos.
4.2 Ejecución del Embobinado
Fases:
1. Diagnóstico del motor: prueba de aislamiento y continuidad.
2. Desembobinado: retiro del arrollamiento antiguo.
3. Cálculo del nuevo bobinado: número de vueltas, calibre del conductor.
4. Construcción de bobinas: uso de plantillas o bancos de enrollado.
5. Montaje: inserción, aislamiento y fijación mecánica.
6. Impregnación y secado: barniz dieléctrico en horno.
7. Pruebas finales: resistencia óhmica, aislamiento y prueba en vacío.
4.3 Tipos de Embobinados
El embobinado es una parte crítica del motor eléctrico, y su configuración varía según
el tipo de máquina, la aplicación deseada y el diseño del fabricante. A continuación, se
describen los tipos más comunes de embobinado utilizados en motores eléctricos,
especialmente trifásicos.
1. Embobinado Concéntrico
También conocido como embobinado en forma de espiral, cada bobina está enrollada
sobre sí misma con un mismo centro.
Aplicaciones: motores de baja potencia, uso doméstico o ventiladores.
Ventajas: construcción sencilla, menor desperdicio de alambre, buena para
motores compactos.
Desventajas: distribución no uniforme del campo magnético, mayor contenido
armónico, menor eficiencia que el lap winding.
2. Embobinado Ondulado (Lap Winding)
Las bobinas se distribuyen de manera que los extremos de una bobina se conectan
con la siguiente, formando una cadena continua. Puede ser de tipo simple, doble o
múltiple.
Aplicaciones: motores de mediana y alta potencia.
Ventajas: distribución uniforme del campo, menor generación de armónicos,
alto rendimiento.
Desventajas: diseño más complejo, más difícil de reparar manualmente.
3. Embobinado Distribuido
En este tipo, una fase se divide en varias bobinas distribuidas en ranuras diferentes,
formando una onda senoidal más suave del campo magnético.
Aplicaciones: motores industriales trifásicos, generadores.
Ventajas: reducción de armónicos, mejor aprovechamiento del hierro del
estator, mayor eficiencia.
Desventajas: requiere mayor precisión en el montaje, mayor complejidad en
las conexiones.
4. Embobinado Concentrado
Las bobinas de una fase están concentradas en pocas ranuras (a menudo una sola
por polo). Muy usado en motores pequeños de polos salientes o conmutadores.
Aplicaciones: motores de baja velocidad, motores con control electrónico
(como BLDC o PM).
Ventajas: facilidad de fabricación y automatización, tamaño compacto.
Desventajas: campo magnético menos uniforme, mayores pérdidas por
armónicos.
5. Embobinado Con Paso Corto
En lugar de usar el paso completo entre las ranuras, se reduce ligeramente la
distancia (por ejemplo, de 9 a 7 ranuras). Este tipo se usa para disminuir los armónicos
del voltaje inducido.
Aplicaciones: motores trifásicos modernos de alto rendimiento.
Ventajas: reducción de armónicos, menor vibración, mejora la eficiencia.
Desventajas: disminuye ligeramente el voltaje inducido, requiere mayor
número de bobinas.
Comparación de Tipos de Embobinados
Tipo de
Embobinado
Campo
Magnético
Concéntrico
Menos uniforme Media
Baja
Motores domésticos
Ondulado (Lap)
Uniforme
Alta
Media
Motores trifásicos
industriales
Distribuido
Muy uniforme
Muy alta
Alta
Motores de alto
rendimiento
Concentrado
Irregular
Media
Baja
Motores BLDC,
herramientas
Paso corto
Optimizado
Alta
Media
Reducción de
armónicos en red
Eficiencia Complejidad Aplicación principal
5. Resultados y Análisis
Se evaluaron motores en tres condiciones: nuevo, rebobinado con parámetros
originales, y rebobinado con errores de diseño.
Parámetro
Motor
nuevo
Rebobinado
correcto
Rebobinado con
errores
Eficiencia
100%
95–98%
80–90%
Parámetro
Motor
nuevo
Rebobinado
correcto
Rebobinado con
errores
Temperatura de
trabajo
Nominal
Ligeramente mayor
Alta
Desbalance de fases
0%
<3%
>10%
Vida útil esperada
Alta
Media–alta
Baja
6. Conclusiones
El correcto arrollamiento y embobinado de motores eléctricos trifásicos es un proceso
fundamental para garantizar el desempeño óptimo, la eficiencia energética y la
seguridad operativa de los sistemas electromecánicos. Aunque son procesos distintos,
están profundamente interrelacionados.
El arrollamiento representa el diseño teórico que guía el embobinado. Su correcta
aplicación permite restaurar motores con un rendimiento cercano al original, siempre
que se respeten las normas técnicas, se usen materiales de calidad y se realicen
controles de calidad exhaustivos.
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