UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA MATERIA: Maquinas II. TEMA: Ejercicios Cap. 6 REALIZDO POR: BORIS CARPIO. GRUPO: 1. CICLO: 6to. FECHA DE ENTREGA: 04 DE ENERO DEL 2012. CICLO LECTIVO: 2011
–
2012
1.
Un motor de 480V, 60Hz y seis polos, toma 50 A de la línea a factor de potencia uno y plena carga. Si el motor no tiene perdidas, responda las siguientes preguntas: a) ¿Cuál es el par de salida de este motor? Exprese la respuesta en newton-metro y en libras-pie. b) ¿Qué debe hacerse para cambiar el factor de potencia a 0.8 en adelanto? Explique su respuesta utilizando diagramas fasoriales. c)
¿Cuál será la magnitud de la corriente de línea, si se ajusta el factor de potencia a 0.8 en adelanto?
Resolución: a)
√ () √ ()()()
(⁄)
(⁄)
b)
2.
√ √ ()()
Si un motor sincrónico de 60Hz se va a operar a 50Hz, su reactancia sincrónica ¿será igual a 60Hz a cambiará? (sugerencia: piense en la deducción de )
Resolución La reactancia síncrona representa los efectos de la reacción de inducido E estadísticas de tensión y la armadura autoinducción. La tensión de la reacción de armadura es causada por la SB campo magnético inducido, y la cantidad de voltaje es directamente proporcional a la velocidad con que el campo magnético se diseminaron por el superficie del estator. Cuanto mayor sea la frecuencia, las redadas SB más rápido en el estator, y el más alto es el de la
armadura reacción de tensión E es estadística. Por lo tanto, la tensión de la reacción del inducido es directamente proporcional a la frecuencia. Del mismo modo, la reactancia de la armadura autoinductancia es directamente proporcional a la frecuencia, por lo que el total de XS reactancia sincrónica es directamente proporcional a la frecuencia. Si se cambia la frecuencia de 60 Hz a 50 Hz, la reactancia sincrónica se reducirá en un factor de 6
3.
Un motor sincrónico de 208V, conectado en Y esta tomando 50 A a factor de potencia unitaria de un sistema de potencia de 208V. si la corriente de campo que fluye en estas condiciones es de 2.7 A, la reactancia sincrónica es 0.8ῼ y la reactancia lineal es de circuito abierto: a) Encuentre el ángulo del par δ. b) ¿Cuánta corriente de campo se requerirá para que el motor opere a un factor de potencia de 0.78 en adelanto? c)
¿Cuál es el nuevo ángulo del par en el literal b)?
Resolución a)
()( )
b)
() ( )() ()( ) c)
-12.5°
( )
4.
Una maquina sincrónica tiene una reactancia sincrónica de 2.0 Ω por fase y la resistencia del inducido es 0.4 Ω por fase. Si , ¿es esta maquina un motor o un generador? ¿Cuánta potencia P esta consumiendo la maquina del sistema que la alimenta o cuanta potencia esta suministrando a este? ¿Cuánta potencia reactiva Q esta consumiendo la maquina del sistema que la alimenta o cuanta potencia reactiva Q esta suministrando a este?
() () () () ()() ()
5.
Un motor sincrónico de 2300V, 400HP, 60Hz, ocho polos, conectados en Y, tienen un factor de potencia nominal de 0.85 en adelanto. A plena carga, la eficiencia es del 85%. La resistencia del inducido es de 0.4 Ω y la resistencia sincrónica es 4.4 Ω. Encuentre la magnitud para esta maquina cuando está operando a plena carga: a) Par d salida
() ⁄
b) Potencia de entrada
c)
d)
e)
| |
375 A
6.
f)
g)
Un motor sincrónico de 440V, trifásico, conectado en Y, tiene una reactancia sincrónica de 1.5 Ω por fase. La corriente de campo ha sido ajustada de modo que el ángulo de par δ es de 28° cuando la potencia suministrada por el generador es 90KW. a) ¿Cuál es la magnitud del voltaje interno generado en la misma maquina?
b) ¿Cuál es la magnitud y el ángulo de la corriente del inducido en la maquina? ¿Cuál es el factor de potencia del motor?
c)
Si la corriente de campo permanece constante, ¿Cuál es la potencia máxima absoluta que podría suministrar el motor?
7.
Un motor sincrónico de 460 V, 200 kVA, factor de potencia 0.8 en adelanto, 400Hz, ocho polos, conectados en Y, tiene reactancia sincrónica de 0.5 por unidad. La resistencia del inducido es despreciable. Ignore todas las perdidad. a) ¿Cuál es la velocidad de rotación de este motor?
b) ¿Cuál es el par de salida de este motor en condiciones nominales?
c)
¿Cuál es el voltaje interno generado de este motor en condiciones nominales?
d) Si la corriente de campo se mantiene en el valor presente en el motor, en las condiciones del literal c), ¿Cuál es la máxima potencia de salida posible de la máquina?
8.
Un motor sincrónico de 100HP, 440V, factor de potencia 0.8 en adelanto, conectado en Δ, tiene una resistencia de inducido de 0.22 Ω y reactancia sincrónica de 3.0 Ω. Su eficiencia a plana carga es 89%. a) ¿Cuál es potencia de entrada al motor en condiciones nominales?
b) ¿Cuál es la corriente de línea del motor en condiciones nominales? ¿Cuál es la corriente de fase del motor en condiciones nominales?
c)
¿Cuál es la potencia reactiva consumida o suministrada por el motor en condiciones nominales?
d) ¿Cuál es el voltaje interno generado de este motor, en condiciones nominales?
e) ¿Cuales son las perdidas en el cobre del estator del motor en condiciones nominales?
f)
9.
¿Cuál es el valor de P en condiciones nominales?
Un generador sincrónico de 480V, 375kVA, factor de potencia 0.8 en atraso, conectado en Y, tiene una reactancia sincrónica de 0.4 Ω. La resistencia del inducido es despreciable. Este generador está suministrando potencia a un motor sincrónico de 480V, 80kW, factor de potencia 0.8 en adelanto, conectado en Y, con una reactancia sincrónica de 1.1 Ω. La resistencia del inducido es despreciable. El generador sincrónico se ajusta para el voltaje de los terminales sea 480V cuando el motor está tomando potencia nominal a factor de potencia unitaria. a) Calcule la magnitud y los ángulos de para las dos maquinas.
b) Si se aumenta el flujo del motor en 10%, ¿Qué ocurre el voltaje en los terminales del sistema de potencia? ¿Cuál es su nuevo valor?
c)
¿Cuál es el factor de potencia del motor después de aumentar el flujo?
0.9 es el factor 10. En la figura se muestra un diagrama fasorial de un motor sincrónico que opera a factor de potencia en adelanto, sin considerar . Para este motor, el ángulo del par esta dado por
() ()
Resolución:
() ()
