PROBLEMAS DE MAQUINAS ELECTRICAS ML202 / 2013-1EXAMEN FINALPROBLEMA 1.-Las caractersticas de vaco de un generador SHUNT a 1000 RPM nos dieron los siguientes resultados:

Eg250v230v200v100v

If1.5A1.25A 1. A 0.3 A

a) Calcular la velocidad necesaria para generar 250V en vacio, si la corriente de campo es 1.20A .

b) Cual ser la corriente de campo para generar 200V en vacio a 800 RPM.c) Si la maquina se hace operar como motor en vacio a 230v ajustando la corriente de campo a 1A. calcular la velocidad si las perdidas rotacionales son de 100W (considere Ra = 1ohm).

d) Luego el motor es cargado hasta que absorbe 10A. Despreciar la reaccin de armadura y estimar la eficiencia del motor.

PROBLEMA 2.-Una mquina DC de 4 polos de excitacin independiente, tiene un rea de caras polares de 200cm2 y la densidad media del flujo magntico frente a dichas caras polares es de 0.78 teslas.

El devanado de armadura tiene 95 bobinas de 2 espiras c/u y es del tipo ondulado simple con una resistencia de 0,2. Incluida la resistencia de las escobillas. Se sabe que operando la maquina a 1200 rpm el voltaje terminal es de 250V, para tales condiciones:

a) Indicar si la maquina est funcionando como generador o como motor.

b) Si el torque de prdidas es del 10% del torque desarrollado. Cul es la potencia til del HP?

PROBLEMA 3.-

Un motor de induccin trifsico hexapolar de voltaje de lnea 230V, 60Hz y conectado en estrella tiene los siguientes parmetros por fase: R1 = 0.5 ; R2 = 0.25 ; X1 = 0.75 ; X2 = 0.5 ;

XM = 100; RC= 500 . La prdida por friccin y viento es de 150watts.

Determine la eficiencia del motor a su deslizamiento especificado de 2.5%.

PROBLEMA 4.-Un motor asncrono trifsico conectado en estrella de 6 polos ; 50 Hz tiene las siguientes impedancias por fase del estator y del rotor referidos al estator:

Z1=(0,1 + j0,3) y Z2=(0,1 + j0,2). La corriente de excitacin es de 15 amperios y se sabe que las prdidas en el fierro son de 1200 vatios, y las de rozamiento y ventilacin de 800 vatios . El motor se alimenta desde una red de 380 voltios y gira a plena carga a 960 rpm .Utilizando el circuito equivalente por fase, se pide:

a) Calcular el % de deslizamiento a plena carga

b) Determinar la corriente que absorbe el motor de la fuente de alimentacin y el factor de potencia correspondiente

c) Evaluar la eficiencia del motor PROBLEMA 5.-Un motor de induccin trifsico tetrapolar es alimentado por su devanado estatrico con una tensin de lnea de 2000 / 3 voltios y una frecuencia de 603 hertzios.

a) Si inicialmente el rotor se encuentra estacionario :

a1 ) Cul ser su deslizamiento? a2 ) Cul ser la frecuencia de la fuerza electromotriz inducida en el rotor? b) Si el rotor gira a plena carga a una velocidad Nm = 2000 rpm :

b1) Cul ser la velocidad sncrona Ns del campo magntico giratorio producido por la corriente estatrica en rpm y en radianes / segundo?

b2) Cul ser su deslizamiento %? b3) Cul ser la frecuencia de la f.e.m. inducida en el rotor? c) Si el motor tiene una impedancia equivalente total de 10+ j 1 / fase . Determinar la corriente de alimentacin estatrica en amperios. d) Si la potencia de salida del motor es de 40 Kw Cul ser su rendimiento %? e) Evaluar el par o torque en el eje del motor en N-m . f) Si por un instante la Ns = Nm Cunto vale el deslizamiento? PROBLEMA 6.-Un motor de induccin trifsico de 10 polos ; 220 voltios ; 60 Hz y conectado en estrella tiene una impedancia en el estator de 0,1 + j 0,25 por fase y una impedancia del rotor reflejada al estator Z2 = (R2/s ) + j X2 =( 0,05/s ) + j 0,78 / fase .

La resistencia de prdidas en el ncleo es de 140 / fase y la reactancia de magnetizacin es de 800 / fase . Adems las prdidas rotacionales son 230 vatios .S i el motor opera a plena carga con deslizamiento del 4% .Calcular:

a) La potencia de entrada del motor en vatios.

b) Las prdidas en el cobre del estatorc) La potencia en el entrehierro

d) El torque desarrollado en el eje en N-m.

e) La eficiencia del motor. PROBLEMA 7.-La potencia absorbida por un motor de induccin trifsico de 8 polos ; 50 Hz es de 4500 vatios cuando gira a la velocidad mecnica de 1200 rpm .

Las prdidas en el cobre del estator son de 350 vatios ; las prdidas en el fierro son de 90 vatios y las prdidas rotacionales de 100 vatios . Calcular :

a) El deslizamiento porcentual

b) Las prdidas trifsicas en el cobre del rotor

c) La potencia de salida en el eje en HP

d) El par electromagntico desarrollado por el motor en N-m

e) El rendimiento del motor

PROBLEMA 8.- Un motor en derivacin de corriente continua de 15 HP ; 230 voltios ; tiene una resistencia de armadura de 0.19 y una resistencia de campo de 145 . Cuando est sin carga y con voltaje nominal , la velocidad del motor es de 1150 rpm y la corriente de armadura es de 7.65 Amperios .A plena carga y voltaje nominal , la corriente de lnea es de 56.1 A , y debido a la reaccin de armadura el flujo magntico es el 5% menor que su valor sin carga .Cul es la velocidad mecnica del motor a plena carga en rpm?.

PROBLEMA 9.-Un motor serie de c.c. con el circuito magntico lineal , de 250 voltios , absorbe 58 amperios , produciendo un par nominal a 1800 rpm. La resistencia del motor ( inducido + inductor ) es de 0,55 . a) Deducir una expresin analtica que relacione el torque producido por el motor y la corriente absorbida. (b) Calcular la resistencia que debe aadirse en serie con el motor para obtener el par nominal en el arranque.

(c)la resistencia que debe aadirse en serie con el motor para obtener el par nominal a 900 rpm.

PROBLEMA 10.-

Un generador compuesto, suministra una corriente de carga de 120 amperios a 1000 voltios y tiene una resistencia del inducido de 0,065 ; resistencia del campo serie 0,05 y resistencia del campo en derivacin de 200 . Considerar la tensin de armadura Ea en serie con la llamada resistencia del campo serie.

Calcular la f.e.m. generada y la corriente del inducido. Considrese una cada de tensin de 2,5 voltios por escobilla.