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Descripción: TEORIA GENERADORES
CONEXIONES DE TRANSFORMADORES MONOFASICOS EN PARALELO:Analizar experimentalmente el reparto de carga entre dos transformadores de distinta tensión de corto circuito, cuando trabajan en paral…Descripción completa
Descripción: tipos de maquinas
Nº2.- Un motor serie de 120V y 1750 r.p.m., demanda 37.8 A a su carga nominal de 3.5 kW. Su resistencia del circuito de la armadura que incluye todo, excepto el campo en serie, es de 0.277 Ω, mientras que la resistencia del campo en serie es de 0.163 Ω. Si la carga se reduce hasta que la velocidad angular nominal alcance su máximo de seguridad de 3500 r.p.m., la corriente de línea alcanza el valor de 10.2 A. a) Calcule el cambio porcentual en el flujo del campo b) Calcule la potencia a esta velocidad c)
Si la carga aumenta hasta disminuir su velocidad a 1200 r.p.m. y el flujo de campo no puede aumentar debido a la saturación posterior a la corriente normal del campo. ¿Qué corriente demanda entonces?
d) ¿Qué potencia se desarrolla en las condiciones enunciadas en la parte c)? Solución: Para el caso 1
0.277 0.163
37.8 A 37.8 A
+ 120 V -
Para el caso 2
0.277 0.163 10.2 A 10.2 A
+ 120 V -
Para el CASO 1
E A1 120 120 (37. (37.8) 8)(0. (0.27 277 7 0.163 0.163)) E A1 103.368 k 1.1 .1750 Para el CASO 2
E A2 120 (10.2)(0 10.2)(0.27 .277 7 0.163 0.163)) E A2 115.512 k 1.2.3500 E A2 E A1
k 1. 2 .3500 k 1.1 .1750
115.512 103.368
2 .3500 1.1750
2 0.559.1
1 0.559.1 0.441.1 Disminuye en un 44.1% el flujo. b)
Hallamos las perdidas rotacionales constantes
E A1.I A1 P 1 Pr ot Pr ot EA1.I A1 P 1 Pr ot 103.368*37.8 3.5*103 Pr ot 407.3 W P2 E A2 .I A2 Pr ot 115.512(10.2) 407.3 P 2 770.92 W P2 n3 1200 rpm
c)
E A3 E A1
3 1
E A3 103.368
k 1.3 .1200 k 1.1.1750
E A3 70.881 E A3 120 I (0.277 0.163) 70.881 120 I (0.277 0.163) I 111.63 A d) Hallando la potencia
P3 E A3 .I Pr ot P 3 70.881(111.63) 407.3 P3 7505.15 W
Nº3.- Un motor de inducción de 4 polos, 50 Hz, tiene una resistencia del rotor por fase de 0.25Ω, siendo la impedancia del estator despreciable. El par máximo se obtiene para una velocidad de 1200 rpm. Si la capacidad de sobrecarga es igual a 2.1. Calcular a)
Velocidad a plena carga o asignada.
b) Relación par de arranque a para asignado o nominal. Solucion a)
n s
120* f
n s
120*50
Polos
4
n s 1500 rpm Para una nm = 1200 rpm
s
s
n s nm n s
1500 1200 1500
s 0.2 s(%) 20% S max
S max
S max
0.2
R2' R12 X cc2 R2' X cc2 0.25 X 2
0.25 X 2
X 2 1.25
R2' X 2'
R2 X 2
3.V12 .R2'
2 R2' s 2 2. .n s . . R1 X cc 60 s
3.V12 .a 2 .R2
2 2 s a .R2 2 2 2. .n s . . ( a . X 2 ) 60 s
3.V12 .a 2 .R2
R s 2. .ns . .a 4 . 2 ( X 2 ) 2 60 s 2
3.V12 .R2
R2 2 2 2. .n s . .a . ( X ) 2 60 s s
2
3.V 12 b n 2. . s .a 2 60
b.R2
R2 2 2 s. ( X ) 2 s
Para Sm = 0.2 se obtiene par máximo
max
b.0.25
0.25 2 2 0.2. (1.25) 0.2
Para el Spc se obtiene:
N
b.0.25
0.25 2 2 s. (1.25) s
Como se quiere la capacidad de sobrecarga 2.1, resulta la formula de Kloss:
N
max
1 2.1
2 s 0.2
0.2 s
s 2 0.84s 0.04 0 s1 0.789 ; s2 0.0507
El primer resultado se sitúa en la zona inestable del motor por lo que no es válido, el segundo deslizamiento es cercano a la velocidad de sincronismo y por lo tanto es el correcto. La velocidad del motor es:
n pc ns (1 s) n pc 1500(1 0.0507) n pc 1423.95 rpm n pc 1424 rpm b) Para el arr
Nº4.- Un motor tipo derivación de 7.5 kW, 450V, tiene una entrada de 9000W cuando desarrolla un par en el eje de 80 N.m. a 900 rpm. a) ¿En que tanto por ciento debe reducirse el campo para aumentar la velocidad a 1100 r.p.m. con un par en el eje de 60 N.m? *La resistencia del inducido es 1 Ω.
*La resistencia del circuito de campo a 900 r.p.m. es de 600Ω y las pérdidas mecánicas y en el hierro son constantes. Prescíndase de la reacción del inducido. Solución A 900 r.p.m
1 IL I A
IF
600
+ 450
Pin= 9kW
-
I F
450 600
0.75 A
Pin IT *V T I T
Pin
I T
9000
V T
450
IT 20 A I A 20 0.75
I A 19.25 A Pu * Pu 80.
2. .900 60
7539.82 W
Las pérdidas en los devanados inductor e inducido son
Pind RA * I A2 (1)(19.25)2 370.56 W Pexc RF * I F2 (600)(0.75)2 337.5 W En la figura siguiente se muestran el reparto de potencias en el motor
Diagrama de Shankey
Pu=7539.82 W Pin=9kW
Pind=370.56 W Pexc=337.5 W Pfe+Pr=Pf
Entonces las pérdidas mecánicas y en el hierro, constantes, son:
Psal = Pin - Pf - Pexc - Pind Pf = Pin - Pexc - Pind - Psal P f 9000 337.5 370.56 7539.82 P f 752.12 W Pfijas ctes
Pmec total 7539.82 752.12 8291.94 Pmec total I A .EA 19.25.E A E A 430.75 V Cuando gira a 1100 r.p.m.
Pu * Pu 60.
2. .1100 60
6911.5 W
Pmec total 6911.5 752.12 7663.62 Pmec total I A1.E A1 E A1 450 I A1 (1) 7663.62 I A1.(450 I A1 ) I A21 450I A1 7663.62 0 I A1 17.73 A I A1 432.27 A
Tomamos el primer valor ya que el segundo es muy alto y no lo soportaría el inducido.
E A1 450 17.73.(1) E A1 432.27 V E A1 k 1.2 .1100 E A k 1.1.900 E A1 E A
k 1. 2 .1100
432.27 430.75
k 1.1.900
2 .1100 1.900
2 0.82.1
1 0.82.1 0.18.1 Debe reducirse el campo en un 18%.