Problemas Máquina Corriente Continua

MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA
1) Un generador derivación en carga desarrolla una fem de 130 V y una tensión en bornes
de 125V.
Hallar la corriente de carga considerando que la resistencia del circuito de campo es de 50
y la resistencia del inducido es de 0,08 y que además posee 4 escobillas, siendo la caída
de tensión por escobilla de 1V.
Respuesta: I = 35 A
2) Un generador derivación de 4 polos, 1500 rpm, tiene una curva de vacío a dicha
velocidad definida por la siguiente tabla de valores:
If (A)
E(V)
0
6
0,10
20
0,40
80
0,60
120
1,00
200
1,14
220
1,32
240
1,56
260
2,40
300
3,04
320
Calcular: a) Tensión en vacío que desarrolla la máquina cuando la resistencia del circuito
de excitación sea de 125  b) Valor crítico de la resistencia del circuito de campo. c)
Tensión en vacío a 1000 rpm con una rf = 125 . d) Velocidad a la cual se hace crítica la
resistencia de campo de 125 .
Respuestas: a) U = 300 V
c) U = 151 V
b) Rc = 200
d) n = 938 rpm
3) Un motor derivación de 240 V, tiene una resistencia de inducido de 0,2  . Calcular:
a) El valor de la resistencia que debe introducirse en el circuito del inducido para limitar la
corriente de arranque a 40A.
b) fem generada cuando el motor está girando a velocidad constante con esta resistencia
adicional en el circuito, para una corriente del inducido igual a 30 A.
Respuestas: a) Rarr = 5,8 
b) E = 60 V
4) Un motor derivación de 500 V consume 4 A en vacío. La resistencia del inducido
incluidas las escobillas, es de 0,2  y la corriente de excitación es de 1 A. Calcular: a) La
potencia de salida y el rendimiento cuando la corriente de entrada es de 20 A. b) Potencia
de campo y de armadura.
Respuestas: a) P = 7,93 kW = 0,8
b) Pa = 9,50 kW
Pc = 9,43 kW
5) Un motor serie de 110 V desarrolla un par de 20 Nm cuando consume 35 A. La
resistencia del motor es de 0,3  . Calcular: a) Velocidad del motor. b) Velocidad del
motor cuando el par desarrollado sea de 15 Nm. c) Velocidad del motor cuando la corriente
sea de 70 A, suponiendo que el flujo aumente un 30% con respecto al que tenía en el punto
a.
Considerar que el flujo es proporcional a la corriente (circuito magnético lineal ) para la
resolución del problema.
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Respuestas: a) 1663 rpm
b)1947 rpm
c) 1144 rpm
6) Un motor tipo derivación de 250 V tiene una resistencia de inducido de 0,5  y una
resistencia de campo de 250. Cuando mueve a 600 rpm una carga cuyo par es constante,
el inducido consume 20A.
Si se desea elevar la velocidad de 600 a 800 rpm, ¿qué resistencia debe intercalarse en el
circuito de excitación suponiendo que la curva de magnetización = g(If) sea una línea
recta?
Respuesta: Rad = 88 
7) Un generador derivación de 200 V debe mantener una tensión constante entre terminales
para todas las cargas. A plena carga, la velocidad cae un 10% y la caída de tensión en el
inducido es de 10 V. La corriente de excitación en vacío es de 4 A y la curva de vacío viene
definida por la siguiente tabla de valores:
E(V)
If (A)
56
0,8
114
1,6
132
2
160
2,6
180
3,2
200
4
216
4,8
240
6,3
Hallar el valor de la resistencia del circuito de excitación en vacío y a plena carga.
Respuesta: vacío 50  y plena carga 34 
8) Las resistencias del inducido y del devanado de excitación de una máquina de corriente
continua en derivación son, respectivamente, 0,5 y 200 . Si se utiliza como generador
a 1600 rpm, suministra a una carga 10A a 220V. Se desea conocer el par electromagnético
que proporcionará dicha máquina cuando esté funcionando como motor a 220V y gire a
1450 rpm.
Respuesta: 42 Nm
9) Un motor derivación de 3 kW, 120 V, 1200 rpm y cuatro escobillas, tiene un
rendimiento del 85%, pérdidas por excitación del 5%, pérdidas en cobre de la armadura 5%
y pérdidas adicionales del 1,5%.
Todos los porcentajes tomados respecto a la potencia de salida. Considerando además la
caída de tensión por contacto de escobillas de 1V, calcular:
a plena carga:
a) Las corrientes y las resistencias de excitación y de inducido.
b) Las pérdidas mecánicas más las del hierro, la fem inducida y las cuplas interna y útil.
c) Dibujar un diagrama de flujo de potencias indicando el valor de cada una de las mismas.
en vacío:
d) la corriente consumida y la velocidad de giro.
en el arranque:
e) La resistencia del reóstato de arranque para que la corriente consumida no supere
el doble de la nominal.
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Respuestas: a) Ia = 28,2 A If = 1,25 A
b) PRV + PFe = 128 W
E = 113 V
d) I0 = 2,34 A
n = 1255 rpm
e) Rarr = 1,86 
ra = 0,189 Rf = 96 
Ti = 25,4 Nm Tu = 23,9 Nm
10) Un motor en derivación de corriente continua de 30 CV se conecta a una línea de 230 V
para accionar una bomba centrífuga. Con la bomba conectada consume una corriente de
83,5A a 1200 rpm y con la bomba desconectada se observa que para mantener la misma
velocidad es necesario reducir la tensión a 216 V, siendo el consumo de 6,5 A.
La resistencia del inducido es de 0,15  sin incluir las escobillas, la resistencia del campo
de excitación es de 174 y la caída de tensión total de escobillas es de 2 V,
independientemente de la carga.
Calcular:
a) La potencia en CV suministrada a la bomba.
b) El rendimiento del motor con la bomba conectada.
c) El par de arranque con 230V, si la corriente de arranque se limita a 168 A mediante la
conexión de una resistencia exterior en serie con el inducido.
d) El valor de la resistencia de arranque.
Respuestas: a) 22,6 CV
b) 86 %
c) 286 Nm
UBA – FI Máquinas Eléctricas 65.06
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d) 1,22