PracticaN°4(Carlos Aliaga 200411132)

7/24/2019 PracticaN4(Carlos Aliaga 200411132)

1/21

UNIVERSIDAD RICARDO PALMAUNIVERSIDAD RICARDO PALMA

FACULTAD DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA

Escuela Profesional Ingeniera Elecr!nicaEscuela Profesional Ingeniera Elecr!nica

QUINAS ELCTRICAS

Practica N4Practica N4

Te"aTe"a : Problemas de motor de eri!aci"#$: Problemas de motor de eri!aci"#$

Serie % Tri&'sicos(Serie % Tri&'sicos(

ProfesorProfesor :: Ing# $os% Sil&a#Ing# $os% Sil&a#

Alu"noAlu"no :: Carlos Aliaga Lo&ao#Carlos Aliaga Lo&ao# '(()***+''(()***+'

Gru,oGru,o - (*- (*

Sa#tia)o de S*rco$ +*lio del ,--.Sa#tia)o de S*rco$ +*lio del ,--.


2/21

Problemas de Motores de tipo Derivacion y Serie

Problemas:

6.34) Un motor tipo de c.c tipo derivacin tiene una resistenciade inducido de 0! y una resistencia del devanado inductor

de "00 .#l motor se alimenta por medio de una red de c.c de

$00 % y &ira a "000 r.p.m. absorviendo en esa situacin una

corriente de la res de $0 '.Suponiendo (ue el motor trabaa en

la *ona lineal de la curva de imanacion la velocidad a la (ue

&irara el motor cuando absorva de la red una corriente de "!.6

' y se colo(ue una resistencia de $! en serie con el devanado

inductor.

Sol:

mprn

n

VEi

AIi

AIf

If

mN

donde

IiIfk

k

kkIiIfkIiK

mN

VEi

AIf

..1263

60*2

14*19343.20

1935.0*14200

146.16.15

6.1

*)125(200

43.20

:

**

912.0

*36*18*2****

83.32

60

1000*2

18*191

1915.0*18200

2100

200

|

|

|

|

|

|

|

|||

=

=

==

==

=

=

=

=

=

====

==

==

==

6.3!) Un motor derivacin tiene unas resistencias de inducido e

inductor de 0! y $!0 respectivamente.+uando se conecta

a una red de $!0% y mueve una car&a de par constante &ira a

600 r.p.m y absorve una corriente de la red de $" '. Si elcircuito ma&netico es lineal y se desea elevar la velocidad del


3/21

motor ,asta -00 r.p.m +u/l sera el valor de la resistencia (ue

debera colocarse en serie con el devanado inductor

Sol:

=

+=

==

=

=

=

=

=

==

==

==

==

==

3.88

)250(739.0250

739.006.27

20

:)(

06.27

6.63995.0250

:

5.0*250

39.76

60

800*2

*)*5.0250(

).(..........20***

20***

39.76

60

600*2

20*240

24020*5.0250

1250

250

|

|

2||

||

||

||||

Rx

Rx

AIf

En

AIi

IiIi

donde

IiEi

IiIi

IiIfIiIfk

KIiIfk

mN

VEi

AIf

6.31) Un motor de derivacin tiene una resistencia de inducido

de 0.! y se conecta a una red de $$0% absorviendo una

corriente de inducido de 40' cuando mueve un par resistente

constante.Si en estas circunstancias se (uiere aumentar la

velocidad un !02.#n (ue tanto porciento se debe recudir el

luo ma&netico inductor para conse&uirlo

Sol:


4/21

%3.33unenreducirseDebe

667.0

15

10

:)2()1(

)2.......(10

15

**

:

)1....(**

20040*5.0220

|

|

|

=

=

=

=

=

==

ydespejando

nkEi

donde

nkEi

cte

VEi

6.3) Un motor de c.c tipo dericacion esta alimentado por una

red de 440% y absorve a plena car&a una corriente de inducido

de "00' cuando &ira a "000 r.p.m. #stanado el motor en estascondiciones se desea renar la ma(uina a contracorriente es

decir invirtiendo la tension de alimentacin y limitando la

corriente de inducido a "$0 amperios. ')5u resietnia e7trena

conectada en serie con el inducido se necesitab)+u/l sera el

par de renado inicialc)+alcular la corriente de renado y el

par de renado cuando el motor pasa por la velocidad de !00

r.p.m.89':la resistencia total del inducido es de 0.4 .

Sol:a)

=

+=

6.6

)4.0(120440400

Rx

Rx

b)

mN== 37.458

60

1000*2

120*400

c)


5/21

mNfreando

AIfrenado

Ifrenado

E

==

=

=

==

24.349

60

500*2

43.91*200

43.91

*)4.0*6.6(440200

2001000

500*4002|

6.40) Un motor serie con un circuito ma&ntico no saturado y

con una resistencia de inducido despreciable absorbe 40 ' a

440 % cuando &ira a cierta velocidad con una car&a dada. Si el

par de car&a varia con el cubo de la velocidad ,allar la

resistencia adcional colocada en serie con el motor para poder

reducir la velocidad a la mitad.

Sol:

=

==

==

=

==

=

=

==

=

==

62.25

:)(

79.7714.14*8*60

62.168067*

:)(

14.148/40

8

1**

*

)......(*440

).........(8*60

**

8

1

60

2

1

*2

*

62.168067

60*2

40*440

|

|

32||

32

||

4||

||

4

3

Rx

En

VEi

En

AIi

nIik

nIik

IiRxEi

nIiEi

n

n

IiEi

n

nn

6.4") Un motor serie de c.c se alimenta de una red de $00 % y

absorve una corriente de !0; cuando &ira a una velocidad de

"!00 r.p.m.inducido) es


6/21

de 0." y se supone (ue el circuito ma&netico es linel.Si se

coloca en serie con el motor una resistencia de ". calcular la

velocidad a la (ue &irara el motor si el par resistente es cte.

Sol:

mprn

En

VIiEi

nn

IiEi

VEi

mNn

IiEi

..769

:)(

100*)9.11.0(200

)......(07.62

60*2

50*100

60*2

*

195)50*1.0(200

07.62

60

1500*2

50*195

60*2

*

|

||

||

||

=

=+=

===

==

===

6.4$) Un motor seire de c.c se alimenta de una red de 440% y

absorve una corriente de -0 ' &irando a una velocidad de

"000r.p.m.


7/21

mprn

n

VEi

b

AIi

Iik

Iik

IiEi

mN

mN

VEi

a

..07.818

60*2

98.97*8.4404.458

8.400

)

98.97

*

*

)1.03.0(440

4.458*5.1

6.305

60

1000*2

80*400

40080*5.0440

)

|

|

|

|

2|

2

|

||

|

=

=

=

=

=

+=

==

==

==

6.43) Un motor serie tiene un circuito ma&netico lineal y sus

resistencias de inducido e inductor son de 0.- y 0.$

respectivamente. #n condiciones de plena car&a el motor se

conecta a una red de $$0%absorve una corriente de "0 ' y &ira

a "!00 r.p.m.a)+alcular la corriente (ue absorber/ el motor dela red si se conecta en paraleo con el inductor una resistencia

de 0.$ y se austa el par resistente para (ue la ma(uina &ire a

00 r.p.m?b)+alcular en el caso anterior el valor del par

resistente en uncion del par de car&a.

Sol:


8/21

pc

Deb

AIfIi

Como

AIf

IfIf

nIfk

nIfK

Ei

Ei

IiEi

IfIiIfIi

Iik

Iik

mN

VAEi

*31.510

3.16*6.32

:)()

6.32*2

:

3.16

900*

1500*10

)9.0(220

210

**

**

)1.08.0(220

)......(..........**

*

*

*

05.20

60

1000*2

10*210

21010*)2.08.0(220

|

2

||

|

||

|||

||

||

2|

2

|

==

==

=

=

=

+=

=

=

==

=+=

6.44) Un motor serie de $$0% tiene una resistencia

total=inducido > inductor) de 0."

.Se sabe (ue el motor trabaaen la *ona lineal de la curva de imanacion y (ue cuando mueve

un cierto par resistente absorbe una corriente de "00 ' &irando

a "!00 r.p.m. Se conecta una resistencia @ en serie con el motor

y el par resistente se reduce a la mitad del ori&inalobservandose

(ue el motor &ira entonces a 1!0 r.p.m +alcular en esta

situacin: a)corriente absorvida por el motor? b)%alor de al

resistencia adiconal @.

Sol:


9/21

=

=

=

=

=

+=

=

==

==

96.1

:)()

3.74

60

750*2

71.70*9.66

71.70

*

*

5.0

)......(*)1.0(220

9.66

7.133

60

1500*2

100*210

210)100(1.0220

)

|

|

|

2|

2

||

|

Rx

Enb

VEi

Ei

AIi

Iik

Iik

IiRxEi

mN

mN

VEi

a

6.46) Un motor serie de $$0% &ira a "000 r.p.m y absorbe una

corriente de 10 ' cuando mueve un cierto par resistente de

plena car&a.inductor)

es de 0.3 .+alcular a (ue velocidad &irara el motor cuando?

a)#l par resistente sea $A3 del par de plena car&a y suponiendo(ue el luo ma&netico sea proporcional a la corriente? b)


10/21

mprn

VEi

AIi

Iik

Iik

mN

VEi

b

AIi

IiIi

Iik

Iik

VIiEi

mprn

n

IiEimN

mN

VEi

a

..7.865

9.184

67.116

*2.1*

**

97.237

60

1000*2

140*178

1783.0*140220

)

16.57

*

*

*

9.202*3.0220

..6.1248

60*2

*7.88

02.133

60

1000*2

70*199

199)3.0*70(220

)

|

|

|

|

|

2|2|

2|

2

|

||

|

|

|||

=

=

=

=

==

==

=

=

=

==

=

==

==

==

6.41) Un motor serie c.c se conecta a una red de $$0% y absorbe

una corriente de "00 ' &irando a una velocidad de "000

r.p.m.#l circuito ma&netico es lineal y la resistencia total del

motor es de 0.$.+alcular la velocidad del motor si el par de

car&a se reduce al 602 del par de plena car&a y la tension dealimentacin se reduce a "!0%.

Sol:


11/21

pmrn

AIi

IiIi

Iik

Iik

VIiEi

mN

mN

VEi

.9.1085

25.63

*

*

*

35.137*2.0150

396.76

99.190

60

1000*2

100*200

200)2.0*100(220

|

|

2|2|

2|

2

|

||

|

=

=

=

=

==

=

==

==

6.4-) Un motor serie de 440% &ira a "000 r.p.m y absorbe unacorriente de 40 ' cuando se mueve a cierto par resistente.inductor) es de 0.! y el

circuito ma&netico es lineal.+alcular la velocidad del motor?

a)Si el par de car&a aumenta un 442:

Sol:

pmrnAIi

IiIi

Iik

Iik

VIiEi

mN

mN

VEi

.4.82548

*

*

*

416*5.0440

02.231

43.160

60

1000*2

40*420

420)5.0*40(440

|

|

2|2|

2|

2

|

||

|

=

=

=

=

==

=

==

==

Problemas de Motor de Bnduccin riasico

Problemas:


12/21

4.31)


13/21

120*50

8

750 . . .

s

s

n

n r p m

=

=

b) Desli*amiento a plena car&a.

750 720

750

0.04

s mpc

pc

s

pc

n ns

n

s

= =

=

c) +orriente de lCnea.

10*745.68983.13

0.83

3803* * * 3* * *0.75 8983.13

3

18.198

outpc

inpc

pc

inpc !p" pc !p"

!pc

PP w

n

P V I fdp I

I A

= = =

= = =

=

d) Par en el /rbol de la ma(uina.

#$%& ()

7456

2*720

60

98.888

outpc

pc

mpc

pc

P

Nm

= =

=

4.3) Un motor asCncrono tri/sico de 4 polos conectado enestrella se alimenta por una red de 3-0 v. !0 *.


14/21

b) +orriente a plena car&a si el desli*amiento es del 4 por

"00.

!

1 2 1 2 21( ) ( 1)

38081.48 15.07

13 *(0.2 0.1( 1) 0.7)

0.04

81.48

pc

pc

pc

pc

VI

R R j * * Rs

I

j

I A

=

+ + + +

= =

+ +

=

c) Potencia y par nominal si se desprecian las perdidas

mec/nicas.

2

2

13( )( ( 1))

47800.73

2

60 120*50(1 ) (1 0.04) 1440 . . .

4

316.988

outpc pc

outpc

outpc

pc

mpc

mpc s pc

pc

P I Rspc

P w

P

n

n n s r p m

Nm

=

=

=

= = =

=

d) @endimiento en el caso anterior si las prdidas en el

,ierro son i&uales a "$00F.

2

% *100% *100%

0 1200 3(81.48 )(0.2) 5183.39

% 90.217%

outpc outpc

pc

inpc outpc perdidaspc

perdidaspc m +ierropc cobrepc

pc

P Pn

P P P

P P P P

n

= =+

= + + = + + =

=


15/21

4.4) Un motor tri/sico de 4 polos conectado en trian&ulo se

alimenta por una red de $$0 v y !0 *.


16/21

a) Si la red es de $$0 v !0 * +mo se conectar/ el estator

del motor

rian&ulo

b) +onectado el motor correctamente de acuerdo con el

apartado anterior. +u/l ser/ el par de arran(ue del

motor con tensin asi&nada 5ue corriente absorber/

el motor de la red en el arran(ue

r

2 2

r 2

P

2 120 *50( )

60 41500 . . .

220 362.64 80.54

1 6

P 62.64 (0.5) 1962.86

62.64

12.492

ga aa

s

s

a

a a

a

a

P

n r p m

Ij

I R

I A

Nm

= =

=

= = +

= = =

=

=

c) +ual ser/ la velocidad del motor a plena car&a es decir

cuando desarrolla "0 P

2

2

1(0.5( 1)) 7456............................(1)

220 3...........................(2)

0.5(( 0.5) 62)

(2) (1) :

0.03224

(1 )

1451.64 . . .

pc

mpc s pc

mpc

Ipcspc

Ipc

spcen

s

n n s

n r p m

=

=

+ +

=

=

=

d) determinar el par de plena car&a y la capacidad de

sobrecar&a del motor motor


17/21

"a# 2 2

"a# "a#

"a#

2 2

2

"a# "a#

"a#

"a#"a#

"a#

"a#

745649.048

21451.64

60

0.150.083

0.5 6

(1 ) 1375.43 . . .

220 342.99

0.5( 0.5) 6

0.083

1(0.5( 1)) 10209.517

70.8672

60

1

pc

m s

out

out

m

pc

Nm

-

n n s r p m

I A

P I ws

PNm

n

= =

= =

+

= =

= =

+ +

= =

= =

= .445

e) +alcular el valor de la resistencia (ue debe aLadirse en

serie con cada ase del rotor para obtener el par m/7imo

de arran(ue.

r "a#"a#

2

r "a# "a#

"a#2 2

r "a#

P

P (0.5 )................(1)

220 3.......................(2)

(1 ) 6

P 0........................................(3)

(1)$(2) (3) :

5.521

aa

s

a a

a

a

I R

IR

R

con y

R

=

= +

=

+ +

=

=

4.4$) Un motor asCncrono tri/sico conectado en estrella de

3000 v $4polos !0 * tiene los si&uientes par/metros: @"I0


18/21

K"I0 @$JI0.0"6 K$JI0.$6! . Se obtiene el par de plena

car&a a la velocidad de $41 r.p.m. +alcular:

a) velocidad para par m/7imo.

"a# "a#

2"a#

2 2 2

1

"a#

"a#

120*50(1 ) (1 )

24

250(1 )

250(1 )

0.0160.0604

0 0.265

250(1 0.0604)234.906 . . .

m s

m

m

cc

m

m

n n s s

n s

n s

Rs

R *

nn r p m

= =

=

=

= = =

+ +

= =

b) capacidad de sobrecar&a ma7Ar.

2 2

2 2 22

1

2

"a#2 2

2

2 2

3 ( )5

( ) &5

3000 0.0163( ) ( )

0.064364831.466

2 0.016(250* )( 0) 0.265 &

60 0.064

250 2470.012

250

3000 0.0163( ) ( )

0.0123 22 0.016

(250* )( 0) 0.265 &60 0.012

s cc

N pc

s mpc

pc

s

N

RV

RR *

Nm

n ns

n

=

+ +

= =

+ +

=

= = =

= =

+ +

"a#

48033.305

2.615N

Nm

=

4.43. Un motor asCncrono tri/sico de 4 polos $! P 3-0 % !0

* tiene un par de arran(ue de 3$$ 8m y un par de plena

car&a i&ual a "$4 8m. Determinar:


19/21

2 2

2

2 2 22

1

120*501500 . . .

4

3 ( )5

( ) &5

'an

s

s cc

n r p m

RV

VRR *

cons te

= =

= =

+ +

=

a) #l par de arran(ue cuando la tensin del estator se

reduce a $$0 %

2

2

22

220( )

2203380322 380

( )3

107.928

a a

a

a Nm

= = =

=

b) tensin (ue debe aplicarse al estator para obtener un par

de arran(ue i&ual al par de plena car&a.

2

2

2

124

124

380 322( )

3

136.146

3 *

235.812

a

a

!

!

pc Nm

V

V .

V V

V V

= =

= =

=

=

=

4.44)


20/21

2 2

2

380 38.666

1(1 1( 1)) 4

0.04

13 (1( 1)) 5406.550.04

120*50(1 ) (1 0.04) 1440

4

35.8532

*60

pc

outpc pc

mpc s pc

outpc

pc

mpc

I A

P I w

n n s

PNm

n

= =

+ +

= =

= = =

= =

b) @esistencia (ue debe aLadirse a cada ase del rotor para

obtener el par nominal a la mitad de la velocidad de plenacar&a con los anillos cortocircuitados.


21/21

r

2 2

2

r

P

120*501000 . . .

6

380

350.925

1.6 4

P 3 (0.8) 6224.138

6224.138

2(1000)

60

59.436

a

a

s

s

a

a

a

a

n r p m

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PracticaN°4(Carlos Aliaga 200411132)

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