Universidad Politécnica Salesiana Máquinas Eléctricas II Tarea I (17-11-2017) 1. Una máquina de inducción conexión estrella de 220 V, 10 kW, tres pares de polos y 60 Hz tiene los siguiente siguientess parámetros parámetros en el modelo Re = 0.02 02 pu pu
X e = X r = 0.12 12 pu pu
Rr = 0.026 026 pu pu
X m = 3 pu
Rm = 25 25 pu pu
Determine: 1. Los datos de placa de esta máquina (factor de potencia, rendimiento y velocidad en el punto nominal) (a) Los resultados en unidades físicas de las pruebas de vacío y rotor bloqueado que se obtendrían en el laboratorio (b) Los parámetros que se obtendrían por el método aproximado, si se utilizan los datos de las pruebas obtenidas en el punto anterior. (c) Los parámetros de la máquina obtenidos utilizando solamente los datos de placa y algunas consideraciones típicas (d) Mediante un programa que permita realizar gráficos (matlab, octave, excel, etc) represente las siguientes características de la máquina en función del deslizamiento (− ( −2 < s < 2): 2) : i. Par eléctrico - deslizamiento ii. Par eléctrico - velocidad angular mecánica iii. Corriente del estator - deslizamiento iv. Corriente del rotor - deslizamiento v. Corriente Corriente de magnetizac magnetización ión - deslizamie deslizamiento nto vi. Potencia activa de entrada - deslizamiento vii. Potencia Potencia aparente aparente de entrada entrada - deslizamie deslizamiento nto viii. Potencia mecánica en el eje - deslizamiento ix. Rendimiento - deslizamiento x. Factor de potencia - deslizamiento (e) Repita Repita los gráficos anteriores anteriores aumentando aumentando y disminuy disminuyendo endo un 5% un 5% la tensión de alimentación (f) Determine los nuevos datos de placa si la máquina opera a 400 a 400 H z y se desea mantener el flujo en el entrehierro (g) (g) Cuál Cuál serí seríaa el punt puntoo de opera operaci ción ón si la má máqu quin inaa acci accion onaa una una bomba bomba de 4 kW a 1800 rpm 2 (188. (188.5 rad/seg) rad/seg ) de agua cuyo comportamiento es T es T B = kω (h) Cuál debería ser la resistencia resistencia del rotor para que la máquina máquina arranque con par máximo y cuánto cuánto sería el valor del par máximo (i) Si la máquina se acciona a 1950 rpm, rpm, cuánta potencia activa entra o sale por el estator, hacia o desde la red eléctrica. 2. Un motor de inducción monofásico de 1/3 H p, 120 V , , 60 H z, 17100 z, 17100 rpm, rpm, 60% 60% de de rendimiento y 75 de factor de potencia, tiene un enrollado auxiliar con el doble de vueltas del devanado principal, pero con la cuarta cuarta parte de sección sección de cobre. La máquina en vacío vacío consume 4 consume 4 A y tiene unas pédidas 40 W . W .
Determine: 1. Los parámetros del circuito equivalente en unidades físicas (a) Los parámetros del circuito equivalente en por unidad de las bases de la máquinas (b) Represente en un gráfico la característica par-velocidad sin condensador de arranque, alimentando la máquina solamente por el devanado principal (c) Represente en un gráfico la característica par-velocidad sin condensador de arranque, alimentando la máquina solamente por el devanado auxiliar (d) Represente en un gráfico la característica de la máquina arrancando con un condensador de 5 µF que se desconecta al alcanzar el 70% de la velocidad nominal (e) Represente en un gráfico la característica de la corriente por ambas bobinas en las condiciones indicadas en la pregunta 4. (f) ¿Cuál es el tamaño ideal del condensador para la condición de arranque? (g) ¿Cuál sería el tamaño del condensador de marcha que garantizaría la mayor eficiencia en el punto nominal definido por la corriente que pueden soportar los devanados estatóricos? (h) ¿Cuál es el valor de la resistencia auxiliar que produciría el mayor par de arranque si solamente se pone resistencia en serie con el devanado auxiliar? (i) ¿Cuáles serían los datos obtenidos en el laboratorio en una prueba de rotor bloqueado y en una prueba de vacío? La primera con el condensador y el devanado auxiliar conectado y en el segundo caso con el devanado auxiliar desconectado. Notas: • La
tarea se puede hacer en grupo o individual pero el grupo nunca debe exceder de cinco estudiantes.
• Tareas • Se •
repetidas serán calificadas con la nota cero.
recomienda realizar este problema utilizando Matlab, Octave, Scilab o alguna herramienta similar.
Anexe los algoritmos realizados e incluya en el informe todos los gráficos solicitados. Solo debe subir un archivo comprimido con todos los programas realizados y el informe (manuscrito o a computadora pero en formato pdf)
• Entregue
las tareas y los anexos subiéndolas en formato pdf, las tareas enviadas en otros formatos no serán corregidas
