Relación de problemas - Universidad de Extremadura

UNIVERSIDAD DE EXTREMADURA
Dpto. de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática
Área de MÁQUINAS ELÉCTRICAS
EVALUACIONES DEL BLOQUE 3 ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ROTATIVAS Eval fem(DC)‐21nov Una máquina DC de 4 polos con recubrimiento del 80%, con bobinas polares de 400 vueltas cada una, excitadas por 3 A, con 25 cm de longitud axial, 40 cm de radio y 2 mm de entrehierro, gira a 3000 rpm. El inducido tiene 100 espiras conectada en un bobinado ondulado. Diga qué tensión de salida da la máquina en vacío (fem en vacío). (Repita el problema si el bobinado es imbricado y tiene 12 bobinas de 6 espiras en total) (asúmase la máquina como ideal a efectos de campo y conmutación) Eval. Cont. Integrados‐1dic PROBLEMA: PAR INTERNO A PARTIR DE LAS CURVAS DE INDUCCIÓN La figura muestra el estator de una máquina de inducción (asíncrona) bifásica de 40 espiras por fase, tetrapolar, de bobinas concentradas, en cuyo entrehierro, de 1,8 mm de espesor y 30 cm de radio el campo magnético presenta un fasor espacial de 0,8(0,349 + 1 t) T. La longitud axial es de 20 cm. En t = 0, las corrientes de las fases del estator (10 ARMS) son iguales y negativas. Calcular: a) La fem inducida en el estator b) El par eletromagnético en el rotor c) La forma de trabajo (generador o motor) Prob1 CurvInduc Par PROBLEMA: PAR INTERNO A PARTIR DE LAS CURVAS DE INDUCCIÓN Las curvas de inducción idealizadas de la máquina de la figura, con los datos que se indican abajo, fueron resueltas en el tema 2. A partir de las curvas sin corriente de inducido y con corriente de inducido determinar a) los fasores espaciales de las ondas de campo equivalentes de rotor y estator b) el par electromagnético desarrollado c) el modo de funcionamiento (motor o generador) de la máquina Datos: Bobinado polar: Entrehierro: Bobinado cilíndrico: Iex = 2 A rg = 20 cm  0 = 4 10‐7 H/m Nb = 500 A() = –2500 cos(2 A/m lax = 30 cm
g = 1,5 mm  = 2/3 UNIVERSIDAD DE EXTREMADURA
Dpto. de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática
Área de MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Prob2 CurvInduc Par PROBLEMA: PAR INTERNO A PARTIR DE LAS CURVAS DE INDUCCIÓN Para una máquina con el perfil de la figura anterior, interpretar los datos siguientes y calcular: a) los fasores espaciales de las ondas de campo equivalentes de rotor y estator b) el par electromagnético desarrollado c) el modo de funcionamiento (motor o generador) de la máquina Los datos son los siguientes (eje es el ángulo medido desde el centro de cada distribución de corrientes estatóricas): Bobinado polar: Entrehierro: Bobinado cilíndrico: Iex = 2 A rg = 20 cm  0 = 4 10‐7 H/m Nb = 500 lax = 30 cm
10000
(
)
2500
A




eje
eje
g = 1,5 mm  = 2/3 
femparProb Admitiendo que sabe llegar a las curvas de inducción de una máquina a partir de las corrientes en cada una de sus partes, considere que en una máquina síncrona en estrella de 4 polos se obtienen las curvas de la figura para un momento dado. Calcule: a) Valor eficaz, valor medio y factor de forma del campo de inductor
b) fem media y eficaz en vacío, en la línea.
c) Par electromagnético en el momento de la figura (diga si es motor o generador)
Datos: lax = 25 cm; rg = 40 cm; g = 3,14 mm (); 0 = 4 10–7 H/m; las fases del inducido están en 36 ranuras de 4 conductores cada una; la máquina trabaja a 50 Hz.