PROBLEMAS DE LA MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA

PROBLEMAS DE LA MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA
PROBLEMA 1
Un motor shunt bipolar desarrolla un par total de 6.48 kg·m. El flujo útil producido por una
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corriente de excitación de 3 A es 2·10 Maxwells (1 Maxwell = 10 Weber). El inducido lleva
260 conductores y su resistencia es 0.116 Ω. Calcular:
a)
b)
c)
d)
e)
Intensidad de la corriente en el inducido.
Intensidad de la corriente en la alimentación.
Fuerza contraelectromotriz del motor girando a 1200 r.p.m.
Diferencia de potencial en bornes del motor.
Rendimiento eléctrico.
PROBLEMA 2
Un motor c.c., excitación independiente de un imán permanente, tiene una resistencia eléctrica
en el inducido de 0.1 Ω. La tensión máxima que se puede aplicar al inducido es 220 V y la
corriente máxima que puede pasar por sus devanados es de 100 A (en régimen estacionario).
La constante de proporcionalidad de la tensión inducida es 0.15 V/r.p.m.
Obtener la expresión del par interno del motor en función de la velocidad para diferentes
tensiones de alimentación.
Hacer una representación gráfica para tensiones de 50, 100, 150 y 200 V.
PROBLEMA 3
Un generador compound conexión larga de 250 kW, 250 V, 1200 r.p.m. suministra 1000 A a
250 V. La resistencia del inducido es, incluidas escobillas, 0.0045 Ω. La del arrollamiento serie
0.0018 Ω y la del arrollamiento shunt 48 Ω. Las pérdidas de potencia por rozamiento son 6800
W y las pérdidas por cargas parásitas son el 1% de la potencia útil. Calcular:
a) Pérdidas totales.
b) Rendimiento.
PROBLEMA 4
Una dinamo shunt tiene un inducido de 0.5 Ω y el inductor (400 Ω) conectado en serie con un
reostato Rh cuya resistencia es variable de 0 a 200 Ω. Cuando Rh se fija a 100 Ω, el inducido
gira a 1500 r.p.m. y la diferencia de potencial entre bornes es de 100 V en circuito abierto. La
inducción en el hierro de los inductores es de 9000 Gauss. Calcular:
a) F.e.m. desarrollada en el inducido en estas condiciones.
b) Diferencia de potencial en bornes si la dinamo suministra 10 A.
c) Velocidad de arrastre necesaria en el inducido para que la tensión vuelva a tener su valor
inicial de 100 V.
PROBLEMA 5
Un motor serie que tiene una resistencia de 1 Ω entre terminales mueve un ventilador para el
cual el par varía con el cuadrado de la velocidad. A 220 V el conjunto gira a 300 r.p.m. y
absorbe 25 A. Debe aumentarse la velocidad a 400 r.p.m. aumentando la tensión. Hallar la
tensión y la corriente para los casos límites siguientes:
1
1)
2)
Cuando el circuito magnético esté saturado, es decir, para flujo constante.
Cuando el circuito magnético no esté saturado, es decir, cuando el flujo sea
directamente proporcional a la corriente.
PROBLEMA 6
Un motor tipo derivación de 7.5 kW, 460 V, tiene una entrada de 8500 W cuando desarrolla un
par en el eje de 78.3 N·m a 900 r.p.m. Calcular el porcentaje de reducción del campo para
aumentar la velocidad a 1050 r.p.m. con un par en el eje de 60.7 N·m. La resistencia del
inducido es de 1 Ω, la resistencia del circuito de campo a 900 r.p.m. es de 770 Ω y las pérdidas
mecánicas y en el hierro son constantes. Prescíndase de la reacción del inducido.
PROBLEMA 7
Un motor de corriente continua de 10 Hp, 230 V, shunt, tiene una velocidad a plena carga de
1200 r.p.m. La resistencia del inducido es 0.3 Ω y la del campo, 180 Ω. El rendimiento a plena
carga es del 86%. El motor obtiene la tensión nominal de un generador de corriente continua,
shunt, de resistencia del inducido 0.3 Ω y resistencia de campo 230 Ω. Las pérdidas en el
hierro y mecánicas del generador son 500 W. Ambas máquinas tienen el mismo número de
polos y conductores y los devanados son ondulados. Calcular:
a)
b)
c)
d)
e)
Velocidad del generador, si ambas máquinas están funcionando en la zona lineal de la
curva de magnetización.
Rendimiento del generador.
Rendimiento del conjunto generador-motor.
Velocidad del motor en vacío, si en estas condiciones su entrada total es de 600 W.
Valor de la resistencia que hay que añadir al inducido del motor para reducir su
velocidad a 1000 r.p.m. cuando da el par de plena carga con toda la corriente de
campo. Las pérdidas en el hierro y mecánicas son las de plena carga.
NOTA: 1 Hp = 746 W
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