PROBLEMAS PARA EL FINAL DE ML202

PROBLEMA 1.- Un motor de induccin trifsico octopolar ; 208 voltios de tensin de lnea ; 60 Hz , conectado en estrella y que tiene una impedancia despreciable en el estator y una impedancia en el rotor de 0.02 + j 0.08 ohmios / fase en reposo . Determinar :a) El deslizamiento crtico sb y el par crtico ( par mximo ) en N-m ( 3 p )b) El par de arranque desarrollado por el motor en N-m ( 1 p )(c) El % del Ta con respecto del Tmax obtenido en ( b ). ( 0.5 p )d) Si se tiene que aumentar el Ta = 80% Tmax Cul es el valor de la resistencia en ohmios en ohmios que deber de agregarse en serie con el rotor para cumplir con este objetivo? ( 1.5 p )

PROBLEMA 2.-

Un motor de induccin trifsico , tetrapolar , de 440 voltios y 50 Hz conectado en estrella funciona con un deslizamiento del 5% a plena carga y desarrolla una potencia de 10 HP .El deslizamiento disminuye al 2% cuando el motor trabaja con carga ligera .a) Determine el par desarrollado y la potencia de salida del motor cuando opera con: a.1) a plena carga a.2) con carga ligera

PROBLEMA 3.- Un motor de induccin trifsico tetrapolar ; de 10 Hp de potencia mecnica nominal de salida ; 440 voltios de tensin de lnea , 60 Hz y conectado en tringulo funciona a plena carga. Las prdidas en el cobre del estator son de 212 watts , despreciar las prdidas en el cobre del rotor y considerando prdidas rotacionales de 340 watts, determinar:a) La potencia desarrollada Pd por el motor en watts. ( 1 p )b) La potencia Pag que llega al entrehierro en watts. ( 1 p ) c) Si las prdidas trifsicas en el ncleo son de 100 watts Cul es la potencia de entrada trifsica del motor en watts? ( 1.5 p ) d) Si el deslizamiento del motor es del 3.58% . Evaluar la velocidad mecnica del rotor en rpm. ( 2 p )e) Calcular el torque en el eje del motor para el deslizamiento del 3.58%. ( 2 p )f) Si ahora se considerara la resistencia del rotor Rr = 0.02 / fase ; resistencia del estator R1 = 0.5 / fase ; N1 = 1000 espiras ; N2( en el rotor) = 100 espiras y para el deslizamiento especificado del 3.58 % . Calcular:f1 ) La resistencia real del rotor R2 en / fase, reflejada al estator . ( 1 p )f2) La resistencia de carga o resistencia dinmica en / fase. ( 1 p )f3) La corriente en el fierro Ic ; si la resistencia del ncleo es Rc = 400 . ( 1 p )f4) La corriente de alimentacin I1 del estator en amperios. ( 1 p )

PROBLEMA 4.- La potencia absorbida por un motor de induccin trifsico de 4 polos ; 50 Hz ; es de 4760 vatios cuando gira a 1435 rpm. Las prdidas en el cobre del estator son de 265 vatios ; las prdidas en el fierro son despreciables y las prdidas de rozamiento y de ventilacin son de 300 vatios. Calcular:a) El deslizamiento ( 1 p )b) Considerando que la potencia entregada a la resistencia R2/ s es la misma que la potencia que llega al entrehierro Pag , evaluar las prdidas trifsicas en el cobre del rotor en vatios. ( 2.5 p ) c) La potencia desarrollada por el motor en vatios. ( 1 p )d) La potencia de salida en el eje del motor en vatios. ( 1 p )e) El par electromagntico desarrollado por el motor en N-m ( 2 p )f) El rendimiento % del motor ( 1 p )

PROBLEMA 5.- Un motor de induccin trifsico tetrapolar es alimentado por su devanado estatrico con una tensin de lnea de 1000 / 3 voltios y una frecuencia de 50 3 hertzios. a) Si inicialmente el rotor se encuentra estacionario :a1 ) Cul ser su deslizamiento? (0.5 p ) a2 ) Cul ser la frecuencia de la fuerza electromotriz inducida en el rotor? ( 0.5 p )

b) Si el rotor gira a plena carga a una velocidad Nm = 2500 rpm :b1) Cul ser la velocidad sncrona Ns del campo magntico giratorio producido por la corriente estatrica en rpm y en radianes / segundo? ( 1 p ) b2) Cul ser su deslizamiento %? ( 0.5 p )b3) Cul ser la frecuencia de la f.e.m. inducida en el rotor? ( 0.5 p )

c) Si el motor tiene una impedancia equivalente total de 10 / fase . Determinar la corriente de alimentacin estatrica en amperios. ( 1 p )d) Si la potencia de salida del motor es de 30 Kw Cul ser su rendimiento %? ( 1 p )e) Evaluar el par o torque en el eje del motor en N-m . ( 1 p )

PROBLEMA N6Un motor de induccin trifsico , octopolar , de 380 voltios de tensin de lnea , conectado en estrella , 60 Hz , tiene los siguientes parmetros por fase R1 = 0.5 R2 = 0.25 X1 = 0.75 X2 = 0.5 Xm = 120 Rc = 500 La prdidas por friccin y ventilacin son de 200 vatios. a) Determine la eficiencia del motor a un deslizamiento del 3%. b) Evaluar el par en el eje del motor en N-m

PROBLEMA N7El inducido de un generador DC de excitacin independiente, de 6 polos, es de tipo imbricado simple, formado por 48 bobinas con 18 espiras por bobina. El devanado de armadura est diseado para que cuando la mquina opere a su velocidad nominal, en cada espira se inducen 5 voltios, y a plena carga por cada espira fluya 2.5 A. Si la resistencia de cada espira del inducido es 0.05 y el flujo por polo que produce el devanado de campo es 0.025Weber. Se pide:a) Los r.p.m. de la mquina para condiciones de plena carga.b) Si a plena carga las prdidas rotacionales son el 8% de la potencia de salida del generador, entonces determinar el torque de carga aplicado.c) Determinar la eficiencia para condiciones de plena carga.

PROBLEMA N8Un motor DC serie que est alimentado con 220V, a plena carga, demanda de la fuente de alimentacin una corriente de 45 A. Si la resistencia del campo serie y de la armadura son de 0.12, y la curva de magnetizacin de la mquina a 1000 r.p.m es:

Ie (A)15202530354045505560

Eg (V)110140160180200211222225230232

Entonces para condiciones de plena carga, se pide:a) Determinar la velocidad de cada operacin del motor.b) Determinar el valor del torque desarrollado

PROBLEMA 9.-

Un motor de c.c. de excitacin en derivacin se conecta a una red de 230 V paraaccionar una bomba que consume de la red 20 A a 1200 rpm. La resistencia del inducido es de 1 ohmio y la del devanado inductor de 46 ohmios . Las prdidas en el hierro y las mecnicas se han estimado en 50 watts y 175 watts respectivamente. a) Calcula las corrientes en el inductor y en el inducido.b) Determina la potencia de prdidas del motor, la potencia til para la bomba y el rendimiento.c) Calcula la fuerza electromotriz E en el rotor.d) Halla el par electromagntico proporcionado a la bomba. Cul sera el par si las prdidas en el hierro y mecnicas fueran nulas?e) Determina el torque de arranque y la velocidad en vaco del motor, suponiendo quela prdidas mecnicas y en el hierro son nulas. PROBLEMA 10.-

Una mquina de c.c. de 4 polos de excitacin independiente , tiene caras polares de rea 200 cm2 c/u 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 un valor de resistencia de 0.2 , incluida la resistencia de escobillas .Se sabe que operando la mquina a 1200 rpm , el voltaje terminal es de 250 voltios . Para tales condiciones :a) Fundamentar si la mquina est funcionando como motor o como generador.b) Si el torque de prdidas es el 10% del torque desarrollado Cul es la potencia til de salida en HP?