Ejercicios resueltos motores cc

Bloque II: Principios de Máquinas
Motores eléctricos de corriente continua:
30.- Septiembre 2003
Un motor eléctrico de cc se conecta a una línea de 220V y 35A . Este motor eleva un
ascensor de 2500Kg a una altura de 21m en 180s. Calcular:
a) trabajo útil realizado. 514500 J
b) potencia absorbida. 7700W
c) potencia útil. 2858,33 W
d) rendimiento. 37%
31.- Junio 2010 (específica)
Un montacargas impulsado por un motor eléctrico de corriente continua es capaz de
elevar una carga de 800 kg a una altura de 10m a una velocidad de 1m/s. El motor
se encuentra conectado a una fuente de tensión de 220 V, y la potencia consumida
por el motor eléctrico es de 10 kW. Calcule
a) La intensidad de corriente 45,45 A
b) El trabajo realizado por el montacargas 78400 J
c) La potencia útil del motor 7840 W
d) El rendimiento del motor 78,4%
32.- Modelo 2005
Un montacargas de una obra, provisto de un motor eléctrico de corriente continua,
eleva una carga de cemento de 2100 kg a una altura de 22m en 51 segundos. Si se
conecta a una fuente de 240 V y la intensidad de corriente es de 45 A, determine:
a) Trabajo útil realizado 452760 J
b) Potencia absorbida 10800 W
c) Potencia útil 8877,6 W
d) Rendimiento 82,2%
33.- Un montacargas con un motor de corriente continua, eleva una carga de
2100Kg a 22m de altura en 51 segundos. Si se conecta a una fuente de 240V y la I
es de 45A, determinar:
a) el trabajo útil realizado. 452760 J
b) la potencia absorbida. 10800 W
c) la potencia útil. 8877,64 W
d) el rendimiento del motor. 82%
34.- Modelo 2006
Un motor eléctrico de corriente continua de un ascensor eleva una masa de 1200Kg
a una altura de 27m tras 26s. Si se encuentra conectado a una tensión de 220V,
funciona con una corriente de 72A y presenta una resistencia interna de 0.6Ω.
Calcular:
a) potencia absorbida por el motor. 15840 W
b) potencia útil. 12212,3 W
c) rendimiento del motor. 77%
d) pérdidas de calor al exterior. 3110,4 W
Problemas de Tecnología Industrial II
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Bloque II: Principios de Máquinas
35.- Modelo 2008
Un edificio dispone de un ascensor impulsando por un motor eléctrico de corriente
continua que es capaz de elevar una carga de 750Kg a una altura de 21m en 14s.
Conociendo que el motor se encuentra conectado a una fuente de tensión de 220V,
y que la potencia consumida por el motor eléctrico es de 14080W, calcular:
a) la intensidad de corriente. 64 A
b) el trabajo realizado por el motor. 154350 J
c) la potencia útil del motor. 11025 W
d) el rendimiento del motor. 78,3%
36.- Junio 2008
Un dispositivo elevador provisto de un motor eléctrico de cc es capaz de elevar una
masa de 800Kg a una altura de 12m en 15s. Sabiendo que el motor está conectado
a una fuente de tensión de 220V y que la intensidad de corriente es de 32A calcula
a) el trabajo realizado por el elevador. 94080 J
b) el energía total que el motor eléctrico consume por unidad de tiempo. 7040 W
c) la potencia útil desarrollada por el motor. 6272 W
d) el rendimiento del motor. 89%
Modelo 2011
37.- Un motor de corriente continua de excitación independiente tiene las
siguientes características: U = 12V, n = 1500rpm, E´= 10V, R i = 1Ω, Pu= 20w.
Calcular:
a) intensidad de arranque 12 A
b) intensidad nominal 2 A
c) potencia absorbida 24 W
d) par motor 0,127 Nm
e) rendimiento del motor 83,3%
Problemas de Tecnología Industrial II
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Bloque II: Principios de Máquinas
Motores de cc de excitación en serie
38.- Junio 2002
Un motor de cc conectado en serie está alimentado a 220V y desarrolla una potencia
útil de 3Kw. Las pérdidas en el cobre son de 1Kw y el resto de las pérdidas se
consideran despreciables. Calcular:
a) La potencia absorbida de la red y el rendimiento. 4 KW; η= 75%
b) La intensidad en el inductor y en el inducido. 18,18 A
c) La resistencia interna del motor. 3,02 Ω
d) La fuerza contraelectromotriz. 165,09 V
39.- Modelo 2003
Un motor de cc con excitación serie desarrolla una potencia en el eje de 1,5 Kw. Si
tiene una resistencia interna de 5Ω, está alimentado a 220V y consume 10A.
Calcular:
a) el rendimiento del motor. 68,18%
b) la fuerza contraelectromotriz 170 V
c) la intensidad de arranque 44 A
d) pérdidas mecánicas y del hierro 200 W
Problemas de Tecnología Industrial II
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Bloque II: Principios de Máquinas
40.- Junio 2004
Un motor de cc con excitación en serie funciona conectado a una fuente de tensión
de 240V, con una intensidad de 145A Si las resistencias correspondientes al
inducido y al devanado de excitación son de 0.42 y 0.18 ohmios respectivamente, y
el motor gira a una velocidad de 2100rpm, calcular:
a) la fuerza contraelectromotriz. 153 V
b) la potencia útil. 22185 W
c) el rendimiento del motor. 63,75%
d) el par motor. 100,8 Nm
41.- Junio 2005
Un motor de cc con las bobinas de los devanados del rotor y del estator conectados
en serie, tiene una resistencia interna de 7 ohmios considerando ambos devanados.
El motor se encuentra conectado a una tensión de 241V y funciona a plena carga. Si
la intensidad de la corriente es de 8A calcular:
a) la fuerza contraelectromotriz. 185 V
b) la potencia suministrada al motor. 1928 W
c) la cantidad de energía disipada por unidad de tiempo en el motor. 448 W
d) la potencia mecánica desarrollada. 1480 W
42.- Junio 2007
Una bomba empleada para el trasiego de líquidos entre depósitos es accionada por
un motor de cc, con las bobinas inductoras y las inducidas conectadas en serie, de
forma que cuando la bomba se pone en marcha la fuerza contraelectromotriz en el
motor es de 200V. Conociendo que la línea de corriente a la que se encuentra
conectado el motor tiene una tensión de 220V y que la intensidad de corriente es de
4A cuando funciona a plena carga, calcular
a) resistencia interna total del motor. 5 Ω
b) potencia suministrada al motor. 880 W
c) energía disipada por unidad de tiempo en el motor. 80 W
d) potencia mecánica desarrollada 800 W
43.- Modelo 2009
Al poner en marcha un motor de corriente continua, con las bobinas inductoras y las
inducidas conectadas en serie, el valor de la fuerza contraelectromotriz en el motor
es de 180V. Conociendo que la línea de corriente a la que se encuentra conectado
tiene una tensión de 220V y que la intensidad de corriente es de 5A cuando funciona
a plena carga, calcular:
a) la potencia suministrada al motor. 1100 W
b) la resistencia interna total de motor. 8 Ω
c) la energía disipada por unidad de tiempo en el motor. 200 W
d) la potencia mecánica desarrollada 900 W
Problemas de Tecnología Industrial II
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Bloque II: Principios de Máquinas
44.- Junio 2002
Un motor de cc conectado en serie tiene una resistencia interna de 0.3 ohmios. La
tensión nominal del motor es 240 V y la corriente nominal 20A Calcular:
a) la potencia absorbida. 4800 W
b) la fuerza contraelectromotriz. 234 V
c) la intensidad de arranque. 800 A
d) la resistencia necesaria para poner en serie el arranque para que la
intensidad de arranque sea 2.5 veces la nominal. 4,5 Ω
45.- Un motor serie posee una resistencia en el inducido de 0.2 Ω. La resistencia del
devanado de excitación serie vale 0.1 Ω. La tensión de línea es de 220V y la f.c.e.m.
es de 215V. Calcular:
a) intensidad que absorbe en el arranque 733,3 A
b) intensidad nominal de la línea 16,66 A
c) resistencia a conectar para reducir la intensidad de arranque al doble de la
nominal 6,3 Ω
46.- Un motor de corriente continua con excitación serie de 230V gira a 1200rpm. La
resistencia del inducido es de 0.3Ω, la resistencia del devanado de excitación 0.2 Ω,
y la fuerza contraelectromotriz de 220V. Calcular:
a) corriente de arranque e intensidad de línea nominal 460 A; 20A
b) potencia absorbida y potencia perdida 4600 W; 200 W
c) rendimiento eléctrico 95,65 %
Motores de cc de excitación en derivación
47.- Un motor de corriente continua de excitación en derivación suministra 10 KW de
potencia en el eje. Está conectado a una red de 380V, la fuerza contraelectromotriz
inducida es de 355V y gira a 1500rpm, mientras que su resistencia de excitación es
de 350 ohmios y su resistencia interna es de 0.8 ohmios. Calcular:
a) intensidad de excitación 1,085 A
b) intensidad del inducido 31,25 A
c) intensidad total 32, 33 A
d) par en el eje 63,66 Nm
e) potencia absorbida 12285,4 W
f) rendimiento 81%
48.- Un motor de corriente continua de excitación en derivación tiene las siguientes
características: potencia útil 5Kw, pérdidas totales = 6% de la potencia en el eje,
alimentación = 220V, n= 1500 rpm, resistencia de excitación = 500 ohmios y
resistencia interna = 0.08 ohmios. Calcular:
a) intensidad total, de excitación y de inducido I= 24,09 A; Iex = 0,44 A; Ii= 23,65 A
b) momento mecánico en el eje 31,83 Nm
c) fuerza contraelectromotriz inducida 218,1 V
Problemas de Tecnología Industrial II
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Bloque II: Principios de Máquinas
49- Un motor de corriente continua de excitación en derivación es alimentado a una
tensión de 120V. Por su devanado inducido circula una corriente de 25A cuando gira
a 1000rpm. Se sabe que la resistencia de su devanado inducido es de 0.5ohmios y
que la del inductor es de 120ohmios. Calcular:
a) fuerza contraelectromotriz 107,5 V
b) potencia y el par suministrados 2687,5 W; 25,66 Nm
c) corriente de línea y el rendimiento 26 A; 86%
50.- Un motor de corriente continua de excitación derivación es alimentado por una
línea de 500V y consume de la misma una potencia de 8000w. Sabiendo que la
resistencia del inducido es de 0.5 ohmios y que la del inductor es de 125 ohmios
además de que arrastra una carga a 1000rpm, calcular:
a) fuerza contraelectromotriz 494 V
b) potencia mecánica suministrada al eje de la carga 5928 W
c) par motor suministrado 56,61 Nm
51.- Un motor de corriente continua de excitación derivación es alimentado a la
tensión de 120V. De la línea absorbe una potencia de 3.6Kw y gira a 1000rpm. La
resistencia del devanado inductor es de 30 ohmios y el rendimiento es del 80%.
Calcular:
a) fuerza contraelectromotriz 110,76 V
b) resistencia del inducido 0,355 Ω
c) momento angular o par mecánico suministrado 27,5 Nm
Varios
52.- Modelo 2003
Un motor de cc de 20Kw se alimenta a 400V y consume 65A cuando gira a 900rpm.
La corriente en el arranque está limitada a 1.5 veces la corriente nominal. Calcula:
a) el rendimiento del motor. 76,9%
b) el par nominal. 212,2 Nm
c) el par de arranque 477,45 Nm
53.- Un motor de corriente continua serie tiene un tensión en sus bornes de 230V y
absorbe de la red 15A. La fuerza contraelectromotriz generada en el inducido es de
220V y las pérdidas en el hierro más las mecánicas son de 250w. Calcular:
a) rendimiento eléctrico 95,65 %
b) rendimiento industrial 88,4%
c) pérdidas de potencia por efecto Joule 150 W
Problemas de Tecnología Industrial II
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Bloque II: Principios de Máquinas
54.- Un motor de corriente continua de excitación compuesta larga tiene de
características:
E´= 230V
Rex p = 40 ohmios
Rind = 0.1 ohmios
Tensión de alimentación = 240V
Rex s = 0.1 ohmios
Calcular:
a) corrientes que circulan por sus devanados Ii= 50 A; Ie= 6 A; I= 56 A
b) potencia útil, potencia absorbida y pérdidas por calor en los devanados Pe=
11500 W;
Pabs= 13440 W; Pcu= 1940 W
c) par motor sabiendo que gira a 1000rpm 109,8 Nm
55.- Un motor de corriente continua de excitación compuesta larga es alimentado
a 150V. Los valores de sus resistencias características son:
Rind = 0.1 ohmios
Rex s = 0.2 ohmios
Rex p = 30 ohmios
Se sabe que cuando se acopla a su eje una carga, absorbe de los hilos de línea una
potencia de 4500w y gira a 1000rpm. Calcular:
a) corrientes que circulan por sus devanados I= 30 A; Ie= 5 A; Ii= 25 A
b) fuerza contraelectromotriz 142,5 V
c) potencia mecánica suministrada y par motor 3562,5 W; 34 Nm
56.- Un motor de corriente continua de excitación compuesta corta es alimentado
por una línea de 150V. Los valores de sus resistencias son 20ohmios para la
resistencia de excitación paralelo y 0.1 ohmios para la resistencia de inducido.
Sabiendo que cuando gira a 1000rpm, genera una fuerza contraelectromotriz de
120V y suministra una potencia mecánica de 4800w, calcular:
a) corrientes que circulan por sus devanados Ii= 40 A; Ie= 6,2 A; I= 46,2 A
b) resistencia de excitación en serie 0,56 Ω
c) par suministrado por el motor y rendimiento de este 45,8 Nm; 69, 2%
Problemas de Tecnología Industrial II
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