Final de Maquinas Electricas 2014

8/10/2019 Final de Maquinas Electricas 2014

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EXAMEN FINAL DE MAQUINAS ELECTRICAS (ML-202) 2014-I

PROBLEMA 1 (FUENTE: problema de Marcelo resuelto en clase)

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 unaimpedancia del rotor reflejada al estator Z 2 = (R 2/s ) + j X 2 =( 0,05/s ) + j 0,78 / fase .La resistencia de prdidas en el ncleo es de 14 0 / fase y la reactancia demagnetizacin es de 800 / fase . Adems las prdidas rotacionales son 230vatios .Si 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 entrehierrod) El torque desarrollado en el eje en N-m.e) La eficiencia del motor.

solucion


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PROBLEMA 2 (FUENTE: problemas del cuaderno copias)

Un generador shunt de 10 Kw; 250 voltios tiene una resistencia de armadura de 0.1ohmios y una resistencia de campo de 250 ohmios; trabaja a plena carga, al voltaje

nominal y a 1800 rpm. Posteriormente la maquina pasa a trabajar como motorrecibiendo 10 KW a 250 voltios Cul es la velocidad mecnica del motor en el eje enrpm?

Solucin:

Generador a plena carga:

Ia IL-------> ------->-------Ra-------- -----------------+

| | 10 KW( Eg) Ie| |Re=250 V= 250V| |------------------------------------- -P=V*IL10000=250*IL ; IL=40 AIe*Re=250Ie*250=250 ; Ie=1 AIa = Ie+IL=40+1=41 ADel circuito:Eg=Ia*Ra+V

Eg=40*0.1+250=254.1Eg=K*fip*n(generador).(1)


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Donde : n(generador)=1800 rpmOpera a motor:Ia IL


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Eg=Ec=[(zp)/(60a)] nfp...(1)

a=2m

m=1 simple

Z=2cN=2*95*2=380 conductores

fp=0.78*Ap=0.78*200*10^(-4)

fp=0.0156wb

de (1)

Eg=Ec= 237.12v

Ec


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|244.2|-------------------------- n=1200 rpm

| |Ec| -------------- |

| | |226|-------- | |

| | | |------------------------------

1.2 1.22675 1.3

Interpolando:[244.2- Ec]/[244.2 -226]=[1.3-1.22675]/[1.3-1.2]Ec=230.86 V De: Ec=K*fip*n ; Ec/n=K*fipEc/n= Ec/n 246.8225 /n=230.86 /1200n=1282.97 rpm

PROBLEMA 5 (FUENTE: problemas resueltos planchas en hp-arreglado)Se tiene un motor trifasico de induccion con los siguientes datos de placa 220V, 50Hz,6 polos, conexion estrella y 10 KW de potencia util(13,405HP).La resistencia de cadafase del estator es 0.288. Ademas se sabe que para las condiciones de plena carga, lavelocidad del motor es de 960rpm, el par interno desarrollado es 103 N-m

y el factor de potencia es 0.85. tambien se conoce que efectuada la prueba de vacioal motor, la potencia y corriente absorvida por este son 850 W y 10 A respectivamentey que las perdidas mecanicas son practicamente las mismas que de plena carga.Luego para condiciones de operacion a plena carga del motor y considerando que las

perdidas en el fierro son identicas en vacio que a plena carga, se pide

a) Determinar la corriente que absorve el motor .

b) determinar la eficiencia del motor

solucin:

R1=0.288

n=960rpm

tdn=103N.m

fdp=0.85

Prueba de vacio:

850 W 10A

Sabemos ns=120.f/p=120.50/6=1000rpm

s=ns-n/ns=1000-960/1000=4%

En la prueba de vacio por fase:


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Vin=220/RAIZ(3); I=10A ; P1=850/3=283.33W

Pfe(1)=P1-r1*I^2-Pm

Pfe(1)=283.333-(0.288)*(10)^2- Pm ..(1)

Td=Pd *(2*PI*n/60)

Pd=Td.2.PI.n/60=103*2*PI*960/60=10354.7 W

Pd /3=Pd =3451.56 W

Pm=Pd-Pu=3451.56 [10000/3]

Pm=3451.56-3333.33=118.23 W

En (1):

Pfe(1)=283.333-(0.288)*(10)^2-118.23

Pfe(1)=136.304

Pd=(1-s)Pa2

Pa2=Pd/(1-s)=3451.56/(1-0.04)=3595.38 W

P1=Pcu1+Pfe +Pa2=0.288.I 2+136.304+3595.38

Vin*I*cosFI=0.288.I^2+3731.68

220/RAIZ(3)*I*0.85=0.288*I^2+373.68

I=38.5226 A (Resp a)

n=Pu/(3V.IcosFI)=10000/(3*220/RAIZ(3)*38,52*0.85)=0.8015 (Resp b)

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