UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Asignatura
Periodo Académico
: Conversión de energía electromecánica
: 2022-1
Fecha
Ciclo
: VI
: 21/07/2022
4ta Práctica Calificada EE-528M 2022-I
Consideraciones:
1)
2)
3)
Prohibido el uso de copias, separatas, apuntes, libros, etc.
Prohibido el uso de lápiz, corrector y celular.
Duración del examen 1hr 30minutos
Prob. N°1.- Un motor DC Shunt de 10 HP, 120 V y l 000 R.P.M., tiene una corriente de armadura a plena carga
de 70 A cuando opera en condiciones nominales. La resistencia del inducido del motor es Ra=0,12 Ω y la
resistencia de campo Rf =40 Ω está conectada en serie con una resistencia externa ajustable Rfx dentro del
intervalo de 0 a 200 Ω y actualmente es de 100 Ω. Se puede despreciar la reacción de armadura. La curva de
magnetización de este motor, tomada a una velocidad de 1 000 R.P.M., se da a continuación:
Ea (V)
If (A)
5
0,00
78
0,80
95
1,00
112
1,28
118
1,44
126
2,88
El motor opera a condiciones nominales especificadas arriba y la potencia de salida del motor es de 10 HP.
a) Calcule la velocidad y el torque de salida. (2P)
b) Las pérdidas en el cobre, las pérdidas rotacionales y la eficiencia del motor del motor a plena carga. (1P)
c) Si se descarga el motor sin cambiar la tensión de salida ni la resistencia externa Rfx, ¿Cuál es su velocidad en
vacío? Considere que las perdidas rotacionales son proporcionales a la velocidad. (1P)
d) Suponga que el motor opera en las condiciones de vacío descritas en el inciso c). ¿Qué le sucedería al motor
si se abre su circuito de campo? Si se ignora la reacción armadura ¿cuál sería la velocidad final en estado
estacionario del motor en estas condiciones? (1P)
Prob. N°2.- Un generador DC de excitación compuesta corta alimenta únicamente a una carga de 1,1 Ω a la
tensión de 110 V. Se sabe que las resistencias del inducido y del devanado de excitación serie son iguales y de
valor de 0,05 Ω, siendo la del devanado de excitación derivación de 80 Ω. Si se consideran constantes las
pérdidas mecánicas de la máquina y la potencia absorbida de la máquina motriz. Calcular el nuevo valor de la
tensión de alimentación a la carga si esta pasa a valer 1,2 Ω y la intensidad en el inducido tiene un valor de 96
A. Considerar que la máquina posee devanado de compensación, que es despreciable la caída de tensión en las
escobillas y que el núcleo magnético no está saturado. (5P)
IL
A
Id
Ia
Ra
Rd
Rs
Ea
B
Vt
RL
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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Prob. N°3.- Un motor de inducción trifásico de jaula de ardilla de 230 V (Y), 60 Hz, 15 kW y 4 polos desarrolla
con troque interno a plena carga con un deslizamiento de 3,5% a tensión y frecuencia nominales. Sus parámetros
son:
R1=0,21 Ω, X1=X’2=0,26 Ω y Xm=10,1 Ω
Sin considerar las pérdidas en el núcleo y las pérdidas rotacionales y a tensión y frecuencia nominal calcule
torque máximo interno, el deslizamiento critico y el torque de arranque interno. (5P)
Prob. N°4.- Los siguientes datos corresponde a un motor de inducción trifásico de jaula de ardilla 2300 V (Y),
60 Hz, 4 polos y 125 kW.
Resistencia del devanado del estator entre bornes de fase: 2,23 Ω
Prueba de rotor libre a tensión y frecuencia nominal:
Corriente de línea = 7,7 A
Potencia trifásica = 2870 W
Prueba de rotor bloqueado a 15 Hz:
Tensión de línea = 268 V
Corriente de línea = 50,3 A
Potencia trifásica = 12,8 kW
a) Calcule los parámetros del circuito equivalente exacto y suponga que X1=X’2. (2P)
b) Conectado el motor a tensión y frecuencias nominales con un deslizamiento de 2,95% calcule la corriente, la
potencia y el factor de potencia que absorbe el motor, la potencia de salida y la eficiencia. (3P)
El Profesor