Qué es cada tipo de devanado y cómo se reconoce en el banco
Los tres nombres describen cómo se distribuyen y conectan las bobinas dentro de las ranuras del núcleo. No son marcas ni tecnologías rivales: son geometrías de bobinado que el diseñador elige según la máquina, la tensión, el número de polos y el proceso de manufactura. Cuando abrimos un motor en el taller, el primer trabajo antes de cortar cabezas de bobina es levantar los datos del devanado existente —paso de bobina, espiras por bobina, calibre y número de conductores en paralelo, conexión de grupos y esquema de fases— porque ese registro es lo que permite reconstruir el motor a su condición de diseño.
En el concéntrico, cada grupo lo forman bobinas de distinto paso montadas una dentro de otra, compartiendo el mismo eje o centro; por eso los cabezales se ven anidados, como óvalos concéntricos. Suele ser un devanado de una sola capa (un lado de bobina por ranura), lo que facilita la inserción manual o con máquina insertadora y por eso predomina en monofásicos y motores fraccionarios.
En el imbricado o lap, todas las bobinas son idénticas y de igual paso, y cada una se solapa sobre la siguiente como las tejas de un techo. Es un devanado de doble capa (dos lados de bobina por ranura) que produce una distribución de FEM muy equilibrada. En el ondulado o wave, en cambio, las bobinas no se agrupan por polo sino que se conectan en serie avanzando por la periferia del núcleo, formando una onda que da la vuelta al inducido antes de cerrar el circuito.
En qué motor se usa cada uno y por qué
La elección del devanado responde a física, no a estética. El concéntrico gana en máquinas pequeñas y monofásicas porque su fabricación de una capa es económica y tolera bien el bobinado automatizado; su desventaja es un mayor contenido de armónicos en la FEM si no se distribuye con cuidado.
El imbricado es el caballo de batalla del motor trifásico de inducción de jaula de ardilla en potencias medianas y de las máquinas de media y alta tensión (2.3, 4.16, 6.6 y 13.8 kV). Al ser bobinas iguales de doble capa se acortan y equilibran, se controla el paso fraccionario para reducir armónicos, y —muy importante para el mantenimiento— si falla una bobina se puede reemplazar de forma individual sin desarmar todo el juego. En bobinas preformadas de MT/AT es prácticamente la única opción práctica.
El ondulado se usa donde conviene sumar tensiones en serie con pocas trayectorias en paralelo: inducidos de máquinas de CD, rotores devanados de motores de anillos rozantes y algunas máquinas de gran número de polos. Ofrece una salida de mayor tensión y buena simetría, a costa de que reparar una bobina obliga a intervenir la cadena en serie.
- Concéntrico: monofásicos, motores fraccionarios, ventiladores, bombas pequeñas, estatores de baja potencia.
- Imbricado (lap): trifásicos de inducción, motores de MT/AT con bobina preformada, la mayoría del parque industrial de proceso.
- Ondulado (wave): inducidos de CD, rotores de motor de anillos rozantes, máquinas de muchos polos donde importa la tensión en serie.
- Criterio de selección: tensión, número de polos, proceso de inserción (manual, máquina o preformado) y política de mantenimiento por bobina.
Ventajas, desventajas y el impacto eléctrico de cambiar la disposición
Cada geometría fija parámetros medibles: el factor de devanado (kw = kp x kd, paso por distribución), el contenido de armónicos espaciales, el patrón de fuerza electromotriz inducida y, en el imbricado de varias trayectorias, la posibilidad de corrientes de circulación entre ramas paralelas si el rotor no está perfectamente centrado o hay excentricidad. Estos valores se traducen directamente en par de arranque, eficiencia y elevación de temperatura.
Por eso, cambiar el tipo de devanado o alterar el paso y las espiras no es un ajuste cosmético. Reducir espiras baja la impedancia y sube la corriente magnetizante y las pérdidas en el hierro; alargar o acortar el paso mueve el factor de devanado y con él el contenido armónico y las pérdidas adicionales. Un cambio así puede empujar al motor fuera de la eficiencia declarada bajo IEC 60034-2-1 y fuera de las tolerancias de placa de NEMA MG-1 o IEC 60034-1, aunque el motor siga girando.
Un caso genérico frecuente en taller: un motor de proceso que llegó ya reparado por un tercero con menos espiras que las de diseño para 'que jalara más fuerte'. Arrancaba, sí, pero corría caliente y disparaba por sobrecorriente bajo carga plena. La solución fue rebobinar de vuelta a los datos originales del fabricante. La lección es constante: el diseño original es el punto de operación validado, no un punto de partida a improvisar.
- Concéntrico — ventaja: manufactura barata de una capa, ideal para automatizar; desventaja: más armónicos si no se distribuye bien.
- Imbricado — ventaja: FEM equilibrada, control de paso fraccionario, reemplazo por bobina individual; desventaja: doble capa más laboriosa de insertar.
- Ondulado — ventaja: mayor tensión en serie con pocas ramas paralelas; desventaja: reparar una bobina obliga a intervenir la cadena en serie.
- Regla transversal: kw, armónicos y trayectorias en paralelo definen par, eficiencia y temperatura; se respetan salvo rediseño calculado.
Por qué se respeta el diseño original en el rebobinado
El principio rector del taller es reproducir fielmente el devanado original: mismo paso, mismo número de espiras y de conductores en paralelo, mismo calibre, mismas conexiones de grupo y fase, y como mínimo la misma clase térmica de aislamiento. Esa disciplina es la que preserva las curvas de par-velocidad, la eficiencia y la vida térmica que el OEM diseñó y que el usuario compró. Somos aliados del fabricante: cuando el diseño original es correcto, lo honramos al detalle.
La buena práctica de reparación de motores está codificada en EASA AR100, la norma que establece cómo mantener el desempeño del motor durante el rebobinado —desde el registro de datos y el retiro del devanado viejo controlando la temperatura del núcleo para no degradar el hierro, hasta la reproducción exacta del bobinado. Cualquier mejora (por ejemplo, subir la clase térmica del sistema de aislamiento o migrar a un devanado de mayor calidad) se hace de forma justificada, calculada y documentada, nunca a ojo.
La reconstrucción se cierra con pruebas eléctricas objetivas: resistencia de aislamiento e índice de polarización según IEEE 43, prueba de tensión aplicada e impulso (surge) para verificar aislamiento entre espiras conforme a IEEE 522, y verificación dimensional del núcleo. Cuando la máquina lo exige, el balanceo dinámico del rotor se controla contra los grados de calidad de ISO 21940-11. Ese conjunto de mediciones es lo que convierte un rebobinado en un motor confiable y no en una apuesta.
El servicio de rebobinado en TEMISA
En TEMISA reparamos motores eléctricos de media y alta tensión de múltiples fabricantes —ABB, Siemens, WEG, Toshiba, US Motors, Baldor y otros— como taller independiente multimarca y aliado del OEM. Levantamos los datos del devanado original, retiramos el bobinado viejo con control térmico del núcleo, reproducimos el diseño conforme a EASA AR100 y entregamos el motor con protocolo de pruebas eléctricas trazable (IEEE 43, IEEE 522) y balanceo bajo ISO 21940 cuando aplica.
Operamos con calificación vigente CFE LAPEM bajo la especificación W6000-20 (motores) y sistema de gestión de calidad ISO 9001:2015, con respuesta de emergencia 24 horas para paros críticos. Para generadores contamos con la división TEMISA POWER GEN y para transformadores y subestaciones con TEVKO, de modo que el cliente resuelve el tren electromecánico completo con un solo interlocutor.