8/6/2019 Ejercicios y cuestionario Final Maquinas

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UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

MAQUINAS ELECTRICAS I

FUNDAMENTOS DE MAQUINAS

DE CORRIENTE DIRECTA (CD)

CARRERA:

INGENIERIA ELCTRICA

PROFESOR:

ING. OMAR ALVAREZ.

REALIZADO POR:

Fernando ArvaloLibio Calle

Jhon Molina

CICLO:

QUINTO

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8-1. Qu es conmutacin? Cmo puede convertir un conmutador voltaje AC del inducido de la

mquina a voltajes DC en sus terminales?

Conmutacin se conoce como el proceso de cambiar las conexiones de la espira del rotor de una

mquina DC justamente cuando el voltaje en la espira cambia de polaridad para mantener un

voltaje de salida DC constante.Se puede convertir por medio de rectificadores de onda completa (puente de Graetz).

8-9.Qu es reaccin del inducido? Como la afecta la operacin de la maquina DC?

Si se conecta una carga en los terminales de la maquina fluir corriente en sus devanados del

inducido, este flujo de corriente generado producir un campo magntico propio que

distorsionar el campo magntico original de los polos de la maquina cuando se incrementa la

carga, a esto se le llama reaccin del inducido. Y afecta la operacin de la mquina en el

desplazamiento del plano neutro que se define como el plano interno de la mquina en que la

velocidad de los alambres del rotor est exactamente en paralelo con las lneas de flujo de modo

queind

e es cero en los conductores del plano, tambin afecta debilitando al campo por el

resultado neto que es la disminucin de flujo promedio total bajo la carga polar completa.

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8-10.Explique el problema del voltaje Ldi/dt en los conductores bajo conmutacin.

El del voltaje Ldi/dt generado en los segmentos del colector, cortocircuitados por las escobillas,

algunas veces llamadas golpe inductivo.Se puede decir que los colectores estn conectados entre

ellos, en la cual un segmento de conmutacin es cortocircuitado, el flujo de corriente a travs de

ese segmento se debe invertir:

Inversin de flujo de corriente en una bobina bajo conmutacin Entonces la corriente en labobina entre los segmentos a y b debe invertir la direccin mientras la escobilla

cortocircuitada conjuntamente los dos segmentos de conmutacin.

Inversin de corriente de la bobina bajo conmutacin como funcin del tiempo, tantopara una conmutacin ideal cmo para conmutacin real, teniendo en cuenta la

inductancia en la bobina.

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8-11. Cmo afecta el desplazamiento de las escobillas el problema de chisporroteo en las

mquinas CD?

Los primeros intentos para mejorar el proceso de conmutacin en las mquinas dc reales se llevaron a

cabo para detener el chispeo en las escobillas, causado por el desplazamiento del plano neutro y los

efectos de L di/dt.

La primera tcnica fue sencilla: si el plano neutro de la mquina se desplaza, Por qu no desplazar con

el las escobillas para detener el chispeo?

Aunque pareca una buena idea, se encontraron varios problemas relacionados con ella. De alguna

manera, el plano neutro se mueve con cada cambio de carga y la direccin del desplazamiento se

invierte cuando la mquina pasa de operacin de motor a generador. Entonces, alguien tendra que

ajustar las escobillas cada vez que cambiara la carga en la mquina. Adems, desplazar las escobillas

podra haber detenido el chisporroteo de la escobilla pero agravara el efecto de debilitamiento del

flujo de la reaccin del inducido en la mquina. Esto se demuestra por dos efectos:

y La fuerzamagnetomotriz del rotor tiene ahora una componente vectorial que se opone a la fuerzamagnetomotriz de los polos como se ve en la figura:

y El cambio en la distribucin de la corriente del inducido causa que el flujo se concentre aun ms enlas partes saturadas de las caras polares.

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8-12. Qu son polos de conmutacin? Cmo se los utilizan?

Los polos de conmutacin no cambian de ninguna manera la operacin de la mquina dado que

son tan pequeos que solo afectan los pocos conductores bajo conmutacin y se utilizan para

corregir los problemas de chisporroteo de la mquina DC a bajo costo. No afectan la distribucin

de flujo bajo las caras polares.

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8-13. Qu son devanados de compensacin? Cul es su desventaja ms grave?

Son devanados que estn conectados en serie con los devanados del rotor, de modo que cuando

cambia la carga en el rotor, cambia tambin la corriente de los devanados de compensacin. Y las

desventajas son:

Costos muy elevados, ya que deben maquinarse las caras de los polos No cancela los efectos Ldi/dt Solo son utilizados en motores de gran potencia

8-14. Por qu se utilizan polos laminados en las mquinas modernas?

Se utilizan polos laminados en su totalidad en las mquinas modernas ya que los polos antiguos

controlados por paquetes de controladores en estado slido tenan una ca mucho ms grande en

la potencia suministrada a los motores de cd, lo que provocaba prdidas por corrientes parsitas

mucho ms grandes en los estatores de las mquinas.

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8-15. Qu tipos de prdidas estn presentes en las mquinas de cd?

Las prdidas que se dan en las mquinas de cd se pueden dividir en cinco clases bsicas:

Prdidas elctricas o prdidas en el cobre Prdidas en las escobillas Prdidas en el ncleo Prdidas mecnicas Prdidas dispersas o miscelneas

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Ejercicios del Capitulo

8-1. La siguiente informacin se refiere a la espira rotatoria sencilla mostrada en la figura.

B = 0.8T

l = 0.5m

r = 0.125m

VB = 24VR = 0.4

W = 250rad/seg.

a) Est operando esta mquina como motor o como generador? Explique su respuesta.b) Cul es la corriente i que fluye hacia dentro o hacia fuera de la mquina? Cual es la

potencia que fluye hacia dentro o hacia fuera de la mquina?

c) Si se cambiara la velocidad del rotor a 275 rad/s. Qu ocurrir con las corrientes quefluya hacia dentro o hacia fuera de la mquina?

d) Si se cambiara la velocidad 225 rad/s. Qu ocurrira al flujo de corriente hacia dentro ohacia fuera de la mquina?

La batera brinda un voltaje de 48v, y el voltaje inducido es de 50v, por lo tanto es un generadorque le est cargando a la batera.

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b)

c)

d)

Ya no sera un generador sera un motor

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8-3. Compruebe que la ecuacin para el voltaje inducido de una sola espira giratoria simple.

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