practican°4(carlos aliaga 200411132)
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7/24/2019 PracticaN4(Carlos Aliaga 200411132)
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UNIVERSIDAD RICARDO PALMAUNIVERSIDAD RICARDO PALMA
FACULTAD DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA
Escuela Profesional Ingeniera Elecr!nicaEscuela Profesional Ingeniera Elecr!nica
QUINAS ELCTRICAS
Practica N4Practica N4
Te"aTe"a : Problemas de motor de eri!aci"#$: Problemas de motor de eri!aci"#$
Serie % Tri&'sicos(Serie % Tri&'sicos(
ProfesorProfesor :: Ing# $os% Sil&a#Ing# $os% Sil&a#
Alu"noAlu"no :: Carlos Aliaga Lo&ao#Carlos Aliaga Lo&ao# '(()***+''(()***+'
Gru,oGru,o - (*- (*
Sa#tia)o de S*rco$ +*lio del ,--.Sa#tia)o de S*rco$ +*lio del ,--.
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Problemas de Motores de tipo Derivacion y Serie
Problemas:
6.34) Un motor tipo de c.c tipo derivacin tiene una resistenciade inducido de 0! y una resistencia del devanado inductor
de "00 .#l motor se alimenta por medio de una red de c.c de
$00 % y &ira a "000 r.p.m. absorviendo en esa situacin una
corriente de la res de $0 '.Suponiendo (ue el motor trabaa en
la *ona lineal de la curva de imanacion la velocidad a la (ue
&irara el motor cuando absorva de la red una corriente de "!.6
' y se colo(ue una resistencia de $! en serie con el devanado
inductor.
Sol:
mprn
n
VEi
AIi
AIf
If
mN
donde
IiIfk
k
kkIiIfkIiK
mN
VEi
AIf
..1263
60*2
14*19343.20
1935.0*14200
146.16.15
6.1
*)125(200
43.20
:
**
912.0
*36*18*2****
83.32
60
1000*2
18*191
1915.0*18200
2100
200
|
|
|
|
|
|
|
|||
=
=
==
==
=
=
=
=
=
====
==
==
==
6.3!) Un motor derivacin tiene unas resistencias de inducido e
inductor de 0! y $!0 respectivamente.+uando se conecta
a una red de $!0% y mueve una car&a de par constante &ira a
600 r.p.m y absorve una corriente de la red de $" '. Si elcircuito ma&netico es lineal y se desea elevar la velocidad del
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motor ,asta -00 r.p.m +u/l sera el valor de la resistencia (ue
debera colocarse en serie con el devanado inductor
Sol:
=
+=
==
=
=
=
=
=
==
==
==
==
==
3.88
)250(739.0250
739.006.27
20
:)(
06.27
6.63995.0250
:
5.0*250
39.76
60
800*2
*)*5.0250(
).(..........20***
20***
39.76
60
600*2
20*240
24020*5.0250
1250
250
|
|
2||
||
||
||||
Rx
Rx
AIf
En
AIi
IiIi
donde
IiEi
IiIi
IiIfIiIfk
KIiIfk
mN
VEi
AIf
6.31) Un motor de derivacin tiene una resistencia de inducido
de 0.! y se conecta a una red de $$0% absorviendo una
corriente de inducido de 40' cuando mueve un par resistente
constante.Si en estas circunstancias se (uiere aumentar la
velocidad un !02.#n (ue tanto porciento se debe recudir el
luo ma&netico inductor para conse&uirlo
Sol:
-
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%3.33unenreducirseDebe
667.0
15
10
:)2()1(
)2.......(10
15
**
:
)1....(**
20040*5.0220
|
|
|
=
=
=
=
=
==
ydespejando
nkEi
donde
nkEi
cte
VEi
6.3) Un motor de c.c tipo dericacion esta alimentado por una
red de 440% y absorve a plena car&a una corriente de inducido
de "00' cuando &ira a "000 r.p.m. #stanado el motor en estascondiciones se desea renar la ma(uina a contracorriente es
decir invirtiendo la tension de alimentacin y limitando la
corriente de inducido a "$0 amperios. ')5u resietnia e7trena
conectada en serie con el inducido se necesitab)+u/l sera el
par de renado inicialc)+alcular la corriente de renado y el
par de renado cuando el motor pasa por la velocidad de !00
r.p.m.89':la resistencia total del inducido es de 0.4 .
Sol:a)
=
+=
6.6
)4.0(120440400
Rx
Rx
b)
mN== 37.458
60
1000*2
120*400
c)
-
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mNfreando
AIfrenado
Ifrenado
E
==
=
=
==
24.349
60
500*2
43.91*200
43.91
*)4.0*6.6(440200
2001000
500*4002|
6.40) Un motor serie con un circuito ma&ntico no saturado y
con una resistencia de inducido despreciable absorbe 40 ' a
440 % cuando &ira a cierta velocidad con una car&a dada. Si el
par de car&a varia con el cubo de la velocidad ,allar la
resistencia adcional colocada en serie con el motor para poder
reducir la velocidad a la mitad.
Sol:
=
==
==
=
==
=
=
==
=
==
62.25
:)(
79.7714.14*8*60
62.168067*
:)(
14.148/40
8
1**
*
)......(*440
).........(8*60
**
8
1
60
2
1
*2
*
62.168067
60*2
40*440
|
|
32||
32
||
4||
||
4
3
Rx
En
VEi
En
AIi
nIik
nIik
IiRxEi
nIiEi
n
n
IiEi
n
nn
6.4") Un motor serie de c.c se alimenta de una red de $00 % y
absorve una corriente de !0; cuando &ira a una velocidad de
"!00 r.p.m.inducido) es
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de 0." y se supone (ue el circuito ma&netico es linel.Si se
coloca en serie con el motor una resistencia de ". calcular la
velocidad a la (ue &irara el motor si el par resistente es cte.
Sol:
mprn
En
VIiEi
nn
IiEi
VEi
mNn
IiEi
..769
:)(
100*)9.11.0(200
)......(07.62
60*2
50*100
60*2
*
195)50*1.0(200
07.62
60
1500*2
50*195
60*2
*
|
||
||
||
=
=+=
===
==
===
6.4$) Un motor seire de c.c se alimenta de una red de 440% y
absorve una corriente de -0 ' &irando a una velocidad de
"000r.p.m.
-
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mprn
n
VEi
b
AIi
Iik
Iik
IiEi
mN
mN
VEi
a
..07.818
60*2
98.97*8.4404.458
8.400
)
98.97
*
*
)1.03.0(440
4.458*5.1
6.305
60
1000*2
80*400
40080*5.0440
)
|
|
|
|
2|
2
|
||
|
=
=
=
=
=
+=
==
==
==
6.43) Un motor serie tiene un circuito ma&netico lineal y sus
resistencias de inducido e inductor son de 0.- y 0.$
respectivamente. #n condiciones de plena car&a el motor se
conecta a una red de $$0%absorve una corriente de "0 ' y &ira
a "!00 r.p.m.a)+alcular la corriente (ue absorber/ el motor dela red si se conecta en paraleo con el inductor una resistencia
de 0.$ y se austa el par resistente para (ue la ma(uina &ire a
00 r.p.m?b)+alcular en el caso anterior el valor del par
resistente en uncion del par de car&a.
Sol:
-
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pc
Deb
AIfIi
Como
AIf
IfIf
nIfk
nIfK
Ei
Ei
IiEi
IfIiIfIi
Iik
Iik
mN
VAEi
*31.510
3.16*6.32
:)()
6.32*2
:
3.16
900*
1500*10
)9.0(220
210
**
**
)1.08.0(220
)......(..........**
*
*
*
05.20
60
1000*2
10*210
21010*)2.08.0(220
|
2
||
|
||
|||
||
||
2|
2
|
==
==
=
=
=
+=
=
=
==
=+=
6.44) Un motor serie de $$0% tiene una resistencia
total=inducido > inductor) de 0."
.Se sabe (ue el motor trabaaen la *ona lineal de la curva de imanacion y (ue cuando mueve
un cierto par resistente absorbe una corriente de "00 ' &irando
a "!00 r.p.m. Se conecta una resistencia @ en serie con el motor
y el par resistente se reduce a la mitad del ori&inalobservandose
(ue el motor &ira entonces a 1!0 r.p.m +alcular en esta
situacin: a)corriente absorvida por el motor? b)%alor de al
resistencia adiconal @.
Sol:
-
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=
=
=
=
=
+=
=
==
==
96.1
:)()
3.74
60
750*2
71.70*9.66
71.70
*
*
5.0
)......(*)1.0(220
9.66
7.133
60
1500*2
100*210
210)100(1.0220
)
|
|
|
2|
2
||
|
Rx
Enb
VEi
Ei
AIi
Iik
Iik
IiRxEi
mN
mN
VEi
a
6.46) Un motor serie de $$0% &ira a "000 r.p.m y absorbe una
corriente de 10 ' cuando mueve un cierto par resistente de
plena car&a.inductor)
es de 0.3 .+alcular a (ue velocidad &irara el motor cuando?
a)#l par resistente sea $A3 del par de plena car&a y suponiendo(ue el luo ma&netico sea proporcional a la corriente? b)
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mprn
VEi
AIi
Iik
Iik
mN
VEi
b
AIi
IiIi
Iik
Iik
VIiEi
mprn
n
IiEimN
mN
VEi
a
..7.865
9.184
67.116
*2.1*
**
97.237
60
1000*2
140*178
1783.0*140220
)
16.57
*
*
*
9.202*3.0220
..6.1248
60*2
*7.88
02.133
60
1000*2
70*199
199)3.0*70(220
)
|
|
|
|
|
2|2|
2|
2
|
||
|
|
|||
=
=
=
=
==
==
=
=
=
==
=
==
==
==
6.41) Un motor serie c.c se conecta a una red de $$0% y absorbe
una corriente de "00 ' &irando a una velocidad de "000
r.p.m.#l circuito ma&netico es lineal y la resistencia total del
motor es de 0.$.+alcular la velocidad del motor si el par de
car&a se reduce al 602 del par de plena car&a y la tension dealimentacin se reduce a "!0%.
Sol:
-
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pmrn
AIi
IiIi
Iik
Iik
VIiEi
mN
mN
VEi
.9.1085
25.63
*
*
*
35.137*2.0150
396.76
99.190
60
1000*2
100*200
200)2.0*100(220
|
|
2|2|
2|
2
|
||
|
=
=
=
=
==
=
==
==
6.4-) Un motor serie de 440% &ira a "000 r.p.m y absorbe unacorriente de 40 ' cuando se mueve a cierto par resistente.inductor) es de 0.! y el
circuito ma&netico es lineal.+alcular la velocidad del motor?
a)Si el par de car&a aumenta un 442:
Sol:
pmrnAIi
IiIi
Iik
Iik
VIiEi
mN
mN
VEi
.4.82548
*
*
*
416*5.0440
02.231
43.160
60
1000*2
40*420
420)5.0*40(440
|
|
2|2|
2|
2
|
||
|
=
=
=
=
==
=
==
==
Problemas de Motor de Bnduccin riasico
Problemas:
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4.31)
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120*50
8
750 . . .
s
s
n
n r p m
=
=
b) Desli*amiento a plena car&a.
750 720
750
0.04
s mpc
pc
s
pc
n ns
n
s
= =
=
c) +orriente de lCnea.
10*745.68983.13
0.83
3803* * * 3* * *0.75 8983.13
3
18.198
outpc
inpc
pc
inpc !p" pc !p"
!pc
PP w
n
P V I fdp I
I A
= = =
= = =
=
d) Par en el /rbol de la ma(uina.
#$%& ()
7456
2*720
60
98.888
outpc
pc
mpc
pc
P
Nm
= =
=
4.3) Un motor asCncrono tri/sico de 4 polos conectado enestrella se alimenta por una red de 3-0 v. !0 *.
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b) +orriente a plena car&a si el desli*amiento es del 4 por
"00.
!
1 2 1 2 21( ) ( 1)
38081.48 15.07
13 *(0.2 0.1( 1) 0.7)
0.04
81.48
pc
pc
pc
pc
VI
R R j * * Rs
I
j
I A
=
+ + + +
= =
+ +
=
c) Potencia y par nominal si se desprecian las perdidas
mec/nicas.
2
2
13( )( ( 1))
47800.73
2
60 120*50(1 ) (1 0.04) 1440 . . .
4
316.988
outpc pc
outpc
outpc
pc
mpc
mpc s pc
pc
P I Rspc
P w
P
n
n n s r p m
Nm
=
=
=
= = =
=
d) @endimiento en el caso anterior si las prdidas en el
,ierro son i&uales a "$00F.
2
% *100% *100%
0 1200 3(81.48 )(0.2) 5183.39
% 90.217%
outpc outpc
pc
inpc outpc perdidaspc
perdidaspc m +ierropc cobrepc
pc
P Pn
P P P
P P P P
n
= =+
= + + = + + =
=
-
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4.4) Un motor tri/sico de 4 polos conectado en trian&ulo se
alimenta por una red de $$0 v y !0 *.
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a) Si la red es de $$0 v !0 * +mo se conectar/ el estator
del motor
rian&ulo
b) +onectado el motor correctamente de acuerdo con el
apartado anterior. +u/l ser/ el par de arran(ue del
motor con tensin asi&nada 5ue corriente absorber/
el motor de la red en el arran(ue
r
2 2
r 2
P
2 120 *50( )
60 41500 . . .
220 362.64 80.54
1 6
P 62.64 (0.5) 1962.86
62.64
12.492
ga aa
s
s
a
a a
a
a
P
n r p m
Ij
I R
I A
Nm
= =
=
= = +
= = =
=
=
c) +ual ser/ la velocidad del motor a plena car&a es decir
cuando desarrolla "0 P
2
2
1(0.5( 1)) 7456............................(1)
220 3...........................(2)
0.5(( 0.5) 62)
(2) (1) :
0.03224
(1 )
1451.64 . . .
pc
mpc s pc
mpc
Ipcspc
Ipc
spcen
s
n n s
n r p m
=
=
+ +
=
=
=
d) determinar el par de plena car&a y la capacidad de
sobrecar&a del motor motor
-
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"a# 2 2
"a# "a#
"a#
2 2
2
"a# "a#
"a#
"a#"a#
"a#
"a#
745649.048
21451.64
60
0.150.083
0.5 6
(1 ) 1375.43 . . .
220 342.99
0.5( 0.5) 6
0.083
1(0.5( 1)) 10209.517
70.8672
60
1
pc
m s
out
out
m
pc
Nm
-
n n s r p m
I A
P I ws
PNm
n
= =
= =
+
= =
= =
+ +
= =
= =
= .445
e) +alcular el valor de la resistencia (ue debe aLadirse en
serie con cada ase del rotor para obtener el par m/7imo
de arran(ue.
r "a#"a#
2
r "a# "a#
"a#2 2
r "a#
P
P (0.5 )................(1)
220 3.......................(2)
(1 ) 6
P 0........................................(3)
(1)$(2) (3) :
5.521
aa
s
a a
a
a
I R
IR
R
con y
R
=
= +
=
+ +
=
=
4.4$) Un motor asCncrono tri/sico conectado en estrella de
3000 v $4polos !0 * tiene los si&uientes par/metros: @"I0
-
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K"I0 @$JI0.0"6 K$JI0.$6! . Se obtiene el par de plena
car&a a la velocidad de $41 r.p.m. +alcular:
a) velocidad para par m/7imo.
"a# "a#
2"a#
2 2 2
1
"a#
"a#
120*50(1 ) (1 )
24
250(1 )
250(1 )
0.0160.0604
0 0.265
250(1 0.0604)234.906 . . .
m s
m
m
cc
m
m
n n s s
n s
n s
Rs
R *
nn r p m
= =
=
=
= = =
+ +
= =
b) capacidad de sobrecar&a ma7Ar.
2 2
2 2 22
1
2
"a#2 2
2
2 2
3 ( )5
( ) &5
3000 0.0163( ) ( )
0.064364831.466
2 0.016(250* )( 0) 0.265 &
60 0.064
250 2470.012
250
3000 0.0163( ) ( )
0.0123 22 0.016
(250* )( 0) 0.265 &60 0.012
s cc
N pc
s mpc
pc
s
N
RV
RR *
Nm
n ns
n
=
+ +
= =
+ +
=
= = =
= =
+ +
"a#
48033.305
2.615N
Nm
=
4.43. Un motor asCncrono tri/sico de 4 polos $! P 3-0 % !0
* tiene un par de arran(ue de 3$$ 8m y un par de plena
car&a i&ual a "$4 8m. Determinar:
-
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2 2
2
2 2 22
1
120*501500 . . .
4
3 ( )5
( ) &5
'an
s
s cc
n r p m
RV
VRR *
cons te
= =
= =
+ +
=
a) #l par de arran(ue cuando la tensin del estator se
reduce a $$0 %
2
2
22
220( )
2203380322 380
( )3
107.928
a a
a
a Nm
= = =
=
b) tensin (ue debe aplicarse al estator para obtener un par
de arran(ue i&ual al par de plena car&a.
2
2
2
124
124
380 322( )
3
136.146
3 *
235.812
a
a
!
!
pc Nm
V
V .
V V
V V
= =
= =
=
=
=
4.44)
-
7/24/2019 PracticaN4(Carlos Aliaga 200411132)
20/21
2 2
2
380 38.666
1(1 1( 1)) 4
0.04
13 (1( 1)) 5406.550.04
120*50(1 ) (1 0.04) 1440
4
35.8532
*60
pc
outpc pc
mpc s pc
outpc
pc
mpc
I A
P I w
n n s
PNm
n
= =
+ +
= =
= = =
= =
b) @esistencia (ue debe aLadirse a cada ase del rotor para
obtener el par nominal a la mitad de la velocidad de plenacar&a con los anillos cortocircuitados.
-
7/24/2019 PracticaN4(Carlos Aliaga 200411132)
21/21
r
2 2
2
r
P
120*501000 . . .
6
380
350.925
1.6 4
P 3 (0.8) 6224.138
6224.138
2(1000)
60
59.436
a
a
s
s
a
a
a
a
n r p m
I A
Ia w
Nm
=
= =
= =
+
= =
=
=