2 aceves exposicion equipo 11
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7/23/2019 2 Aceves Exposicion Equipo 11
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ALUMNOALUMNO
ACEVESACEVESVELDERRAINVELDERRAIN
JOEL ARTUROJOEL ARTURO
ARVAYOARVAYO
AGUAYO EDGARAGUAYO EDGAR
MATERIA
CONVERSION DE LAENERGIA II
PROFESOR
ROMAN SAYAS
I T H
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FLUJO DE POTENCIA EN MQUINAS DE CD
Conservacin de la energa! En el estado estable, la LVKaplicada al circuito de armadura da:
donde V es el voltaje de armadura, Ia, la corriente de
armadura, Ra, la resistencia de armadura, y E, la fem de
armadura. Podemos convertir la ecuacin (7 en una ecuacinde potencia multiplicando por la corriente de armadura:
(7
a
aaa
R
V-EIEIRV =+=
(!" aaaa EIIRVI +=
PalimP#rdida en
el $u de la
armadura
Potencia
%enerada
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Por consi%uiente, la ley de conservacin de la ener%&a
demanda 'ue la potencia %enerada sea:
La potencia de salida, P, es la diferencia entre la potencia
%enerada y las p#rdidas por rotacin,Prot:
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()rotgen PPP =
(*agenmgen EITP ==
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Cons"an"e de #$%&ina! +i sustituimos E y Tgenpor lasecuaciones ( y (-, respectivamente, la ecuacin (* adopta
la forma:
y, por tanto, KE = KT = K, la constante de m'uina (El
ro!"#to !$ $sta #onstant$ !$ %&'"ina or $l(")o %agn*ti#o+ K+ ta%,i*n s$ #ono#$ #o%o -la#onstant$ !$ %&'"ina-. El #ont$to+ !$)a $n#laro a '"* s$ a#$ r$$r$n#ia., como ya se/alamos.
(amEmaT IKIK =
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Accin de #o"or! $ombinando la ecuacin 7 con la ecuacin*, podemos e0presar la potencia %enerada como:
$uando el voltaje de armadura es mayor 'ue la fem, lacorriente de armadura es positiva con respecto a la direccinde referencia, se entre%a potencia el#ctrica a la armadura y la
m'uina act1a como motor. En este caso, el par %enerado tienela misma direccin 'ue la rotacin, y se entre%a potenciamecnica a la car%a mecnica.
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( )("
aagen R
V-EEEIP ==
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Accin de generador! $uando la fem es mayor 'ue el voltajede armadura debido a un impulsor mecnico e0terno, la
corriente se toma ne%ativa con respecto a la direccin de
referencia de la fi%ura 7 y fluye 2acia afuera de la marca de
polaridad 3 de la armadura. La m'uina act1a entonces como
%enerador, y el par %enerado es opuesto a la direccin de
rotacin. En muc2as aplicaciones, la m'uina act1a unas
veces como motor y otras como %enerador, se%1n los cambios
'ue se efect1an en la car%a mecnica o en el voltaje dearmadura.
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Ca&salidad! La fi%ura ! muestra los factores causales 'ue%obiernan el comportamiento de la m'uina. $onsid#rese unam'uina de $4 en reposo y sin car%a mecnica. +i se aplicaun voltaje al circuito de armadura, la corriente resultante
produce un par, el cual acelera el rotor. 5 medida 'ue lavelocidad del rotor aumenta, tambi#n lo 2ace la fuer6acontraelectromotri6,E, y la corriente disminuye.
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V Ia Tgen m E Pgen
Fig&ra ' $ausalidad en un motor de $4.
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E(ec"o de la carga! $omo continuacin de lo antes e0puesto,a2ora se aplica una car%a mecnica. Esto frena al rotor y la
fuer6a contraelectromotri6 se reduce de forma proporcional.
Esta fem ms pe'ue/a provoca 'ue la corriente y el par
aumenten 2asta alcan6ar un nuevo e'uilibrio. 5s& pues, es de
esperar 'ue el motor redu6ca su velocidad al aumentar la car%a
mecnica.
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Po"encia #$)i#a
$ul es la potencia m0ima 'ue se puede %enerar en una
armadura si el voltaje de armadura es constante8
$on V y Ra fijos, la ecuacin (" describe una parbola con
un m0imo enE = V9". Por tanto, la potencia m0ima 'ue se
puede %enerar es:
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(:;
""
"
aamx
R
V
R
VV-VP ==
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C&rva de #agne"i*acin! La ecuacin ( permite representarla relacin entre el flujo del estator y la corriente de campo
como una curva de magnetizacin de fem en funcin de la
corriente de campo con velocidad constante, como se muestra
en la fi%ura *.
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L&nea de espacio de aire
+aturacin
Voltaje residualVoltajedecircu
itoabierto,
E
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5 partir de esta curva de ma%neti6acin, se determina la
constante de m'uina y la fem a otras velocidades, por'ue la
fem es estrictamente proporcional a la velocidad de rotacin
por la ecuacin (. 5simismo, se deduce informacin sobre el
par por'ue la ecuacin (* da:
dondeE/
mdepende de la corriente de campo y se determina apartir de la curva de ma%neti6acin.
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(;am
gen I
ET =
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E,e#-lo.
C$lc&lo del -ar
$ul es el par %enerado del motor cuya curva de
ma%neti6acin se da en la fi%ura *, siIc= . 5 eIa= 5.
Sol&cin.
5 n > ")) rpm e Ic > . 5, E > * V. Por tanto, de la
ecuacin (;:
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E,e#-lo.
C$lc&lo de la -o"encia de salida
?n motor de $4 de ") V tiene una resistencia de armadura
de ).7) . +in car%a, el motor re'uiere una corriente dearmadura de . 5 y opera a ))) rpm. 4etermine la potencia
y el par de velocidad de salida de *" rpm. +upon%a 'ue el
flujo es constante.
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Sol&cin.
5 partir de la condicin sin car%a, podemos calcular la
constante de m'uina y las p#rdidas por rotacin. La potencia
de alimentacin sin car%a es ") V
. 5 > " @, y lap#rdida en la armadura es ).7)(."> ).! @A, por tanto, las
p#rdidas por rotacin a ))) rpm son de ." @ La fem a
esta velocidad se calcula a partir de la ecuacin (7 y es ") A
).7)(. > *." V. Por tanto, el producto de la constante de
m'uina por el flujo de estator esK> *."9))).
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Sol&cin con"!.
5 *" rpm, la fem se reduce a E' = K *" > *."
*"9))) > . V. Este voltaje reducido implica unacorriente de alimentacin deI'a = (") A .9).7) > *."! 5B
por tanto, la potencia %enerada esPgen= EI'a = . *. "! >
)".* @. Las p#rdidas mecnicas a *" rpm sonapro0imadamente las mismas 'ue a ))) rpm y, porconsi%uiente, la potencia de salida es )".* A ." > *".7
@ (." 2p. El par de salida es:
( )(-m=",.*
-)"*,"
7.*"===
m
a!a!
PT
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