problemas resueltos hart med y onda
DESCRIPTION
todos los problemas capitulo rectificador media onda de D,HartTRANSCRIPT
-
INGENIERA ELECTRNICA
MATERIA : ELECTRNICA DE POTENCIA
INGENIERO : EDUARDO TORRES
INTEGRANTES : EDISON CRDOVA
DANIEL VEGA
SEMESTRE : VI
Quito Ecuador
2015
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina2
3.1 El Circuito de media onda de la figura tiene 170377 y 12 determine
a) La corriente media de carga
b) La corriente eficaz de carga
c) La potencia aparente entregada por el generador
d) El factor de potencia del circuito
SOLUCIN
170377
12
170 54.112
a. . 4.509
b.
1702 85
8512 7.083 c. S = ?
2 1702 120.209
7.083
120.209 7.083 851.44 d.
8512 602.08
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina3
602.08851.44
0.707
3.2Elcircuitorectificadordemediaondatieneuntrasformadorinsertadoentreelgeneradorylosrestanteselementosdelcircuito.Elgeneradoresde240vRMSa60Hzylaresistenciadecargaesde20aDeterminelarelacindetrasformacindeltrasformadorparaquelacorrientemediadelacargasea10A.bDeterminelacorrientemediaeneldevanadoprimariodeltrasformador.SOLUCIN:a
54.02010
2240
102240/
a
ARaR
aVI CCARGA
b
AII
aII
GENERADOR
GENERADOR
CARGAGENERADOR
52.1854.0/10/
3.3)Paraelrectificadordemediaondaconunacargaresistiva.a)Demuestrequeelfactordepotenciaes1/2.b)DetermineelfactordepotenciadedesplazamientoyelfactordedistorsintalcomosedefineenelCaptulo2.LaseriecorrespondientealatensinconrectificacindemediaondaseproporcionaenlaEcuacin3.34.SOLUCIN:
a)
. 1.414 ;1.414 0.707
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina4
.
El.
. Reemplazandonosda:
..
b)
3.4)Unrectificadordemediaondatieneungeneradorde120rmsa60HzyunacargaRLconR=10yL=10mH.Determinar.a)Unaexpresinparalacorrientedecarga.b)Lacorrientemedia.c)Elfactordepotencia.Solucin:
: 10.68Hallando:
20.65 0.1425
Entonceslaecuacinparalacorrienteser:
120 2 110.68 120 210.68
/.
Paralocual=220b)Lacorrientemediasedeterminaraapartir
12 15.89.
15.89 . 0.5
c)Elfactordepotenciaser:
30.8
120 2 0.5 2 0.26
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina5
3.5)Unrectificadordemediaondatieneungeneradorde120vrmsa60HzyunacargaRLconR=8yL=15mH.Determinar:
a) Unaexpresinparalacorrientedecarga.b) Lacorrientemedia.c) Lapotenciaabsorbidaporlaresistencia.d) Elfactordepotencia.
SOLUCIN:
707.0/
1
2/122
10)616.0(32.17)()
707.0
616.0256.35tan
8.9))((/3772706.1692120
t
m
etsentiaRLt
radRLLRz
sradfvV
Bsehalla:
23.42430)616.0()616.0( 707.0/
tsensen
b)
AI
tdetsenI t
57.3
10)616.0(32.1721 23.4
0
707.0/
c)
wP
tdetsentsenP
tdetntvtdtpIRIP
R
tR
mR
85.315
]10)616.0(32.17)][(8[21
10)616.0()(21)(
21
23.4
0
707.0/
2
0
2
0
2
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina6
d)
73.0/.maxmax
IV
PSPpfS
3.6)Unrectificadordemediaondatieneungeneradorde240VRMSa60HzyunacargaRLconR=15yL=100mH.Determinar:
a) Unaexpresinparalacorrientedecarga.b) Lacorrientemedia.c) Lapotenciaabsorbidaporlaresistencia.d) Elfactordepotencia.
SOLUCIN:
2 2 1/ 2
1
240* 2 339.411( ( ) ) 40.574tan ( / ) 1.192
/ 2.513
Vm AZ R L
L R radL R
a) Unaexpresinparalacorrientedecarga.2.513( ) 8.365* ( 1.192) 7.772*
t
i t sen t e
( ) 01.69
ti
rad
b) Lacorrientemedia.1.69
1 2.5132* 0
8.365* ( 1.192) 7.772* * ( )
2.199
t
I sen t e d t
I A
c) Lapotenciaabsorbidaporlaresistencia.
1.69 21 2.5132* 0
(8.365* ( 1.192) 7.772* ) * ( )
4.882
t
rms
rms
I sen t e d t
I A
2 * 357.509R rmsP I R W
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina7
d) Elfactordepotencia.
0.677PpfS
3.6.Unrectificadordemediaondatieneungeneradorde240Vrmsa60HzyunacargaRLconR=15yL=100mH.Determinar:
e) Unaexpresinparalacorrientedecarga.f) Lacorrientemedia.g) Lapotenciaabsorbidaporlaresistencia.h) Elfactordepotencia.
SOLUCIN:
2 2 1/ 2
1
240* 2 339.411( ( ) ) 40.574tan ( / ) 1.192
/ 2.513
Vm AZ R L
L R radL R
e) Unaexpresinparalacorrientedecarga.2.513( ) 8.365* ( 1.192) 7.772*
t
i t sen t e
( ) 01.69
ti
rad
f) Lacorrientemedia.1.69
1 2.5132* 0
8.365* ( 1.192) 7.772* * ( )
2.199
t
I sen t e d t
I A
g) Lapotenciaabsorbidaporlaresistencia.
1.69 21 2.5132* 0
(8.365* ( 1.192) 7.772* ) * ( )
4.882
t
rms
rms
I sen t e d t
I A
2 * 357.509R rmsP I R W
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina8
h) Elfactordepotencia.
0.677PpfS
3.7 Labobinadelafigura3.2arepresentaunelectroimnmodeladocomounainductanciade0,1H.Elgeneradoresde240Va60Hz.UtilicePSpiceparadeterminarelvalordeunaresistenciaenserietalquelacorrientemediaseade2,0A.
240mV
HL 1,0
SHF 60
SradW /377
?R B wtdwtii 0210,2
5,025,0225,022 29,14211,0.377 RRWLRZ 5,02 29,1421 RZ (1)
01,22384,01
radRWLTan
radRWLWT 377,0
Vd
i
R
L
RV
LV
wtSenVV mS
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina9
wtwtmm eSenZVWT
ZVWTi /
wtwteSenZ
WTZ
Ti /240240
0361,0 / wtBeSenBSen
wtwteSenZ
wtZ
i /240024021
wtdeZ
wtSenZ
wt 50,3
0
377,0/240384,024012
9,115Z
Encontramosque: rad384,0
5,02 29,1421 RZ
29,14219,115 22 R
R59,109 3.8)Elrectificadordemediaondadelafigura3.5utilizaungeneradordealternade240Vrmsa60Hz.Lacargaestformadaporunainductancia,unaresistenciayungeneradordecontinuaconectadosenserie,cuyosvaloresson:L=100mH,R=10yVcc=100V.Determine: . 39
tan 1.31 75.14
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
10
sin sin 1002402 17.14 0.3
wt 3.77a) Lapotenciaabsorbidaporelgeneradordetensincontinua.
12
. 12
.
. 2.23
20.53iwt 8.7sin 1.31 10 20.53 . iB 8.7sin 1.31 10 20.53 . 0 1.95 111.74 2.23 10 49.73
b) Lapotenciaabsorbidaporlaresistencia. 12
.
. 1.02
1.02 100 102 49.73 102 151.73
c) Elfactordepotencia.
151.73240 2.23 0.32
3.9Elcircuitorectificadordemediaonda;generadoralternade120 a60Hz;yungeneradorcontinaconectadoenserieR12; 48yL100mHdetermine:aPotenciaabsorbidaporelgeneradorV V2 169.7V
tag 1.26rad
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
11
wt 3.1416rad
Z 39.56
sen 0.28
4.28Senwt1.2640.09.
I ..
3.10I2.31AP IVP 110.8WbPotenciaabsorbidaporlaresistencia
.. 4.172A
208.6WcFactordepotencia
FP .
. 0.63
3.10)Elrectificadordemediaondadelafigura3.6seutilizaungeneradordealternade120 a60.Lacargaestformadoporunainductanciayungeneradordecontinuaconectadosenseriecon 75y 48.Determinelapotenciaabsorbidaporelgeneradordetensincontinua.
SOLUCIN:
75 48
120
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
12
60 2 377 169.705 28.275
sin sin 48169.7056
16.43 0.0291Resolviendopara
1
1
Realizandolaintegracin
cos cos
0
5.755 6.00 cos 1.6976 5.804 6.00 1.678Para Donderesultaser2.1715segnlasolucinde5.804 6.00 1.678 0Hallandolapotenciaabsorbidaporelgeneradordetensincontinuaes ;
12
5.804 6.00 1.678.
.
0.315Dedondeseobtiene
0.31548 15.15423.11)Unrectificadordemediaondaconunacargaserieformadaporunabobinayungeneradorutilizaungeneradordealternade240Vrmsa60Hz.Elgeneradordecontinuaesde125V.Determinarelvalordelainductanciaquedalugaraqueelgeneradordecontinuaabsorba150W.
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
13
240; 60; 125; 150; ? ? ?
125150 0.83
sin 1252402 21.61 0.38
12
. 0.83 0.98; tan ;
2402 sin0.98 125
2402 sin0.98 125
1
sin
1: 1.56 tantan377 88.987
1.48.37 1503.12 Unrectificadordemediaondaconunabobinayungeneradordealternade120Vrmsy60Hz.
Elgeneradordecontinuaesde24V.
UtilicePspiceparadeterminarel valorde la inductanciaqueda lugar aqueel generadordecontinuaobserva75W.
Utiliceeldiodopredeterminado.
SOLUCIN:
ELCIRCUITO
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
14
71,1692 rmsm VV
CCCCm Vwtwwtdi
wLV
dttLdiwtSenV
13,87,169
2411
SenVVSen
m
CC = rad142,0
0
wtwLVwtCosCos
wLV
iCCm
wt
casootropara
Bwtpara
;
:;
wtwtCosLLi wt 064,045,01456,0
Si: BBCosLLiwtB B 064,0455,01456,0
BCosB 064,0456,0456,00
radB 02,5
ideal D
i
CCVSenwtVm
L
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
15
Sabemosque: AIIVwP CC 125,3247575
B wtwt diI 21
wtdwtwtCosLL
02,5
142,0064,0455,01456,0
21125,3
02,5142,0
02,5
142,0
02,5
142,0 2064,0455,045,0635,19
2wtwtSenwtL
mHL 5,15
13.5 13.5 8 1459
12 13.5.
9.55
0,10 0,1013,5 1,35
1 11 1700.675 251
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
16
50 15.92
503 16.67
0.05
16.670.05
333.4
15.923
333.4 15.923
3 0.059 0.059 0.0025 9.0025
9.00252 60 7.96
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
17
a) Io=1[A]
1 170 2410
1 14610
10 146 136
1362 60
0.35
b)
243 192
c)
170 3 377
86700 377
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
18
radRCaVm
377)10)(1000(377)100
3
Ejercicio3.17
Solucion:dondewrcrepresentalatangentenegativadelangulo,enelcualenesepuntoeldiodoseponeencorte
vVc
vVVsen
esensenademasrad
senVVb
o
o
o
RC
mo
67.13772100)
2)98.01(100
39.198.0)(0)()(
57.1)377(tan)1()
/)2(
1
Problema:3.18Elproblema3.17peroconresistenciasde100y10ohmSolucion:i)R=100
a. 100
37710010 37.7
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
19
dondewrcrepresentalatangentenegativadelangulo,enelcualenesepuntoeldiodoseponeencorte
b. 3771
37,7 2.57
: 0 0.88 1.075
1001 0.88 12
c.
100 237.7 16.7
ii)R=10a.
100 37710010 3,77
dondewrcrepresentalatangentenegativadelangulo,enelcualenesepuntoeldiodoseponeencorte
b. 3771
3,77 3.57
: 0 0.78 0894
1001 0.8 22
c.
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
20
100 23,77 166.66
Ejercicio3.19
a) 500 1
2 120 2 169.7 169.7 169.7 2
1,48 84.79
169.7 169.784.79 0.70
169.7 169.7
60 1000 5000 0.567
b) 0.52 29.79 169.7 169.729.79 85.37
169.7 169.7
60 1000 20 141.41
Problema:3.20Repitaelproblema3.19conR=500Solucion:
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
21
a)
2 120 2 169.7 260 500 5 10 0.9423.41: 0.942 136.711 2.386 169.7 3.43
0
2.386.. 0: 69.48 1.2133.49 1 169.7 1 1.213 166.108
2 120 2 169.7 260 500 5 20 10 3.7703.41: 3.770 104.856 1.830 169.7 3.43
0
1.830.. 0: 54.26 0.947
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
22
3.51
2
169.7
60 500 20 10 282.838
Ejercicio3.21
2 120 2 169.7IAmax
DIODO
Ipmedio
2
2 169.760
; 28.8
169.760228.8 0.0049
/2/,. 1.11 63.59
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
23
179.73770.002050.42 50,4228.8
147.14 73,72
Datos:
V=120Vrms R1=100ohmios
F=60Hz
1 169.7
60 100
169.760 100 1.5
0.0188
2
.
1.43
169.72 60 0.0188 1.43 1.43100
-
CAPITULO 3 ELECTRNICA DE POTENCIA DANIEL HART 6GR3
Pgina
24
169.72 60 0.0188 1.43 1.43100
163.28