INDIVIDUAÇÕES E MÁQUINAS: HABITAR RISCOS NA ARTE DA PERFORMANCE
Ejercicios Prácticos de Máquinas e Instalaciones Eléctricas
Transcript of Ejercicios Prácticos de Máquinas e Instalaciones Eléctricas
Universidad Tecnológica NacionalFACULTAD REGIONAL CÓRDOBA
Máquinas e InstalacionesEléctricas
«Carpeta de Ejercicios Prácticos»
Baigorria Matias (Legajo 57715)
Curso 4R1
Profesores Ing. Maximiani C. Alberto e Ing. Cayuela Pablo
Carpeta de Ejercicios Prácticos
1. Circuitos Magnéticos
Ejercicio 1.1.
Enunciado Un anillo de hierro – silicio, de 32 cm de diámetro interior, y42 cm de diámetro exterior, de sección cuadrada, lleva un arrollamiento de 600espiras, por el que circula una corriente de 5, 4 A, siendo la cifra de pérdidas delas chapas de 2, 6 W/kg.
Se pide:
Determinar que flujo atraviesa el anillo.
Determinar cual será la corriente necesaria, para hacer circular un flujode 350 kMx.
Calcular cual será la corriente necesaria, para hacer circular el mismo flujode la pregunta anterior, si el núcleo considerado tiene ahora un entrehierrode 5 mm, y la nueva sección es 1, 21 veces mayor que la anterior.
Hallar el φalambre para σ = 3 A/mm2.
Realizar el circuito equivalente.
Figura 1: Ejercicio 1.1.
1
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
Resolución
Respuesta a
Pexterior = 2πr
Pe = 2π
(
Dexterior
2
)
Pe = 131, 94 cm
Pi = 2π
(
Dinterior
2
)
Pi = 100, 53 cm
Pm =Pi + Pe
2
Pm = 116, 23 cm
H = Intensidad de Campo Magnético
H =N × I
Pm
H =600 × 5, 4 A
116, 23 cm
H = 23, 87 A/cm
Por Tablahallamos −→ B = 16, 33 kGauss
Luego
s = a × a
a =De − Di
2= 5 cm
s = 25 cm2
φ = B × s
φ = 408, 25 kMx Respuesta a
Respuesta b
B =φ
s
B =350 kMx
25 cm2
B = 14 kGauss
Por Tabla hallamos−→ H = 9A · V
cm
I =Pm × H
N
I =116, 23 cm × 9 A·❩V
cm
600 V
I = 1, 74 A Respuesta b
Respuesta c
sn = 1, 21 × sr
sn = 20, 25 cm2
B =φ
sn
=408, 25 Mx
30, 25 cm2
B = 13, 5 kGauss −→ Hfe = 7, 5A · V
cm
Hentrehierro =B
µ0
He =13, 5
25π
· Mx
cm2· A · V ·cm
Mx
He = 10, 75A · V
cm
2
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
Ve = He × de
Ve = 10, 75 × 0, 5 ×cm × A · V
cm
Ve = 5, 375 A · V
Vfe = Hfe (Pm − de)
Vfe = 867, 975 A · V
VT = Ve + Vfe
VT = 873, 35 A · V
I =VT
N=
873, 35 A ·V600 V
I = 1, 45 A Respuesta c
Respuesta d
σ =I
s
s =1, 45 A
3A/mm2
s = 0, 483 mm2
Respuesta e
Figura 2: Circuito Equivalente. Ejercicio 1.1.
Ejercicio 1.2
Enunciado Un anillo de hierro – silicio, con una cifra pérdida de 1, 5 W/kg, desección circular uniforme, de 15 cm de diámetro interior, y 17 cm de diámetroexterior, es magnetizado por una bobina de 200 espiras.
Determinar:
Que valor de flujo magnético se genera, con los siguientes valores de co-rriente en la bobina, I1 = 15 A, I2 = 20 A, I3 = 30 A.
¿Se duplica el flujo al duplicarse la corriente? (Cualquiera sea la respuesta,indique el motivo).
Cual será la corriente alterna necesaria para obtener los siguientes valoresde flujo: φ1 = 12000 Mx, φ2 = 13000 Mx, φ3 = 14000 Mx.
3
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
Que valores de flujo magnético se producen, con los siguientes valoresde tensiones magnéticas: V1 = 500 A/V uelta, V2 = 1000 A/V uelta, V3 =2000 A/V uelta.
Realizar el circuito equivalente.
Figura 3: Ejercicio 1.2.
Resolución
Respuesta a
Dmedio =Dext + Dint
2=
17 cm + 15 cm
2= 16 cm
Dφ =Dext − Dint
2=
17 cm − 15 cm
2= 1 cm
Pmed = 2
(
Dm
2
)
= lmed = 16π cm
sφ = φ × r2 = φ
(
1 cm
2
)2
=π
4cm2
−→ H × l = N × I
H1 =200 V
16π cm× 15 A −→ H1 = 59, 68
A · V
cm
H1 =200 V
16π cm× 20 A −→ H1 = 79, 57
A · V
cm
H1 =200 V
16π cm× 30 A −→ H1 = 119, 36
A · V
cm
En base a la gráfica — Cifra de Pérdida de 1, 5 W/kg
4
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
B1 = 16, 5 kGauss
B2 = 17, 2 kGauss
B3 = 17, 9 kGauss
φx = Bx × s
Respuesta a
φ1 = 12, 959 Mx
φ2 = 13, 508 Mx
φ3 = 14, 058 Mx
Respuesta b Si se duplica la corriente el flujo no se duplica. Si bien, a medidaque aumenta la corriente, en un principio el flujo aumenta linealmente, luegoalcanza un punto en donde el crecimiento es asintótico.
Respuesta c
B =φ
s−→ B1 =
12000 Mxπ/4 cm2
B1 = 15, 28 kGauss
B2 =13000 Mx
π/4 cm2
B2 = 16, 55 kGauss
B3 =14000 Mx
π/4 cm2
B3 = 17, 82 kGauss
Por Tabla:
B1 −→ H1 = 22A · V
cm
B2 −→ H2 = 52A · V
cm
B3 −→ H3 = 120A · V
cm
I =H × lmed
N−→ I1 =
22 A·❩Vcm
× 16π cm
200 V
I1 = 5, 53 A
I2 =52 A·❩V
cm× 16π cm
200 V
Respuesta c I2 = 13, 07 A
I3 =120 A·❩V
cm× 16π cm
200 V
I3 = 30, 16 A
Respuesta d
V = Fuerza Magnetizante
V = H × l −→ H =V
l−→ Tabla B −→ φ = B × s
5
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
H1 =500 A · V
16π cm
H1 = 9, 95A · V
cm−→ B1 = 14, 5 kGauss
φ1 = 14, 5 kGauss × π
4cm2
φ1 = 11, 38 Mx
H2 =1000 A · V
16π cm
H2 = 19, 89A · V
cm−→ B2 = 15, 1 kGauss
φ2 = 15, 1 kGauss × π
4cm2
φ2 = 11, 86 Mx
H3 =2000 A · V
16π cm
H3 = 39, 79A · V
cm−→ B3 = 16, 0 kGauss
φ3 = 16, 0 kGauss × π
4cm2
φ3 = 12, 56 Mx
Respuesta e
V = φ × ℜ = N × I
ℜ =H × l
B × s=
H × l
µ ×H × s⇒ ℜ =
l
µ × s
Figura 4: Circuito Equivalente. Ejercicio 1.2.
6
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
Ejercicio 1.3.
Enunciado El circuito magnético de la figura 5, el cual tiene como longitudmedia 206 cm y siendo las dimensiones de las columnas de 10 cm y ancho 10 cmde espesor, se hace circular un flujo de 1, 6 × 106 Mx, teniendo las chapas unacifra de pérdidas de 1, 2 W/kg. El factor de apilamiento es de k = 0, 96.
Determinar:
La tensión magnética necesaria en el hierro. N = 1500.
Las tensiones magnéticas en el hierro y en el entrehierro, teniendo encuenta que a una de las columnas, se le produce un entrehierro de 0, 6 cm.
La tensión magnética total, en base a los datos del segundo punto.
Hallar el φalambre para σ = 4 A/mm2.
Realizar el circuito equivalente.
Figura 5: Ejercicio 1.3.
Resolución
Respuesta a
V = H × l
sfe = a × e
sfe = 10 × 10 × cm2
sfe = 100 cm2
sfek= 100 cm2 × 0, 95
sfek= 95 cm2
B =φ
s=
1, 6 × 106 Mx
96 cm2
B = 16, 67 kGauss
Por tabla −→ H = 70A · V
cm
V = 70A · V
cm× 206 cm
V = 14420 A · V Respuesta a
7
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
I =V
N=
14420 A ·V1500 V
I = 9, 61 A
Respuesta b
lmedentrehierro = 206 cm − 0, 6 cm ⇒ lmedeh = 205, 4 cm
Vfe = Hfe × lmedeh ⇒ Vfe = 14378 A · V
seh = 100 cm2
Beh =1, 6 × 102 Mx
100 cm2⇒ Beh = 16 kGauss
Heh =Beh
µ0
=16 kGauss25π Mx
A·V ·cm
⇒ Heh = 12732, 39A · V
cm
Veh = Heh ×leh = 12732, 39A · V
cm×0, 6cm ⇒ Veh = 7639 A · V Respuesta b
Respuesta c
VT = Vfe + Veh
VT = 14378 A · V + 7639 A · V
VT = 22017 A · V
Respuesta d
s =I
σ
I =VT
N=
22017 A ·V1500 V
I = 14, 678 A
s =14, 678A
4A/mm2
s = 3, 67 mm2 Respuesta d
8
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
Respuesta e
Figura 6: Circuito Equivalente. Ejercicio 1.3.
Ejercicio 1.4.
Enunciado El circuito magnético de la figura 7 está constituido por chapas dehierro – silicio, con una cifra de pérdidas de 2, 6 W/kg, y un factor de apilamientode k = 0, 95.
Determinar:
Cuantos amperes se requieren para producir un flujo de 1, 6 × 106 Mx enla columna de la derecha, si la bobina tiene 1350 espiras.
NOTA: Todas las medidas son en centímetros.
Figura 7: Ejercicio 1.4.
Resolución
lcolumna = 30 cm + 9 cm
lc = 39 cm
lviga = 20 cm + 10 cm
lv = 30 cm
9
1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
scolumna·k = 10 cm × 12 cm × 0, 95
sck = 114 cm2
B34 =φ3
sck
=1, 6 × 106 Mx
114 cm2
B34 = 14, 03 kGauss
↓ Por Tabla
H34 = 9, 25A · V
cm
V34 = H34 × lc = 9, 25 × A · V
cm× 39 cm
V34 = 360, 75 A · V
sviga·k = 9 cm × 12 cm × 0, 95
svk = 102, 6 cm2
B23 =φ3
svk
=1, 6 × 106 Mx
102, 6 cm2
B23 = 15, 60 kGauss
↓ Por Tabla
H23 = 18A · V
cm
V23 = H23 × lv = 18 × A · V
cm× 30 cm
V23 = 540 A · V
V25 = 2 × V23 + V34
V25 = 2 × 540 A · V + 360, 75 A · V
V25 = 1140, 75 A · V
H25 =V25
lc=
1140, 75 A · V
39 cm
H25 = 36, 94A · V
cm
↓ Por Tabla
B25 = 16, 8 kGauss
φ2 = B25 × sck
= 16, 8 kGauss × 114 cm2
φ2 = 1, 9152 × 106 Mx
φ1 = φ2 + φ3
= 1, 9152 × 106 Mx + 1, 6 × 106 Mx
φ1 = 3, 5152 × 106 Mx
B12 =φ1
svk
=3, 5152 × 106 Mx
102, 6 cm2
B12 = 34, 26 kGauss
↓ Por Tabla
H12 = Hmax = 170A · V
cm
V12 = H12 × lv = 170 × A · V
cm× 30 cm
V12 = 5100 A · V
B16 =φ1
sck
=3, 5152 × 106 Mx
114 cm2
B16 = 30, 83 kGauss
↓ Por Tabla
H16 = Hmax = 170A · V
cm
V16 = H16 × lc = 170 × A · V
cm× 39 cm
V16 = 6630 A · V
10
2 TRANSFORMADORES
VT = V16 + 2 × V12 + V25
= 6630 A · V + 2 × 5100 A · V + 1140, 75 A · V
VT = 17970, 75 A · V
I =VT
N=
17970, 75 A ·V1350 V
I = 13, 31 A Respuesta
2. Transformadores
Ejercicio 2.1.
Enunciado (Rediseñado) El circuito magnético de la figura 8, pertenecien-te a un transformador trifásico a columnas, está constituido por chapas de hierro– silicio, con una cifra de pérdidas de 2 W/kg, con un factor de apilamiento dek = 0, 95 y un número de espiras N1 = 1500 V ueltas y N2 = 240 V ueltas.Por las respectivas columnas circulas los flujos φ1 = 2, 8 × 106 Mx,φ2 = 1, 4 × 106 Mx y además φ2 = φ3.
Determinar:
¿Cuánto valdrán las corrientes I1 e I2 que circulan por los respectivosbobinados de N1 y N2 espiras y con que sentido , para que se mantenganlos flujos indicados?
NOTA: Todas las medidas son en centímetros.
Figura 8: Ejercicio 2.1.
Resolución
s12k = s56k = 152 cm2
s23k = s45k = 95 cm2
s16k = 152 cm2
s25k = s34k = 114 cm2 11
2 TRANSFORMADORES
l12 = l56 = 32 cm
l23 = l45 = 30 cm
l16 = l25 = 29 cm
l34 = 35 cm
B23 =φ3
s23k
⇒ B23 =1, 4 × 106 Mx
95 cm2
B23 = 14, 73 kGauss
Por Tabla ↓
H23 = 18A · V
cm
V23 = H23 × l23
V23 = 18 × A · V
cm× 30 cm
V23 = 540 A · V
B34 =φ3
s34k
⇒ B34 =1, 4 × 106 Mx
114 cm2
B34 = 12, 28 kGauss
Por Tabla ↓
H34 = 6A · V
cm
V34 = H34 × l34
V34 = 6 × A · V
cm× 35 cm
V34 = 210 A · V
B25 =φ2
s25k
⇒ B25 =1, 4 × 106 Mx
114 cm2
B25 = 12, 28 kGauss
Por Tabla ↓
H25 = 6A · V
cm
V25 = H25 × l25
V25 = 6 × A · V
cm× 29 cm
V25 = 174 A · V
Malla 2 ⇒ VN2 − V45 + V25 − V23 − V34 = 0
VN2 = 2 × V23 − V25 + V34
VN2 = 2 × 540 A · V − 174 A · V + 210 A · V
VN2 = 1116 A · V
I2 =VN2
N2
=1116 A ·V
240 V
I2 = 4, 65 A Respuesta a2
12
2 TRANSFORMADORES
B16 =φ1
s16k
⇒ B16 =2, 8 × 106 Mx
152 cm2
B16 = 18, 42 kGauss
Por Tabla ↓
H16 = 115A · V
cm
V34 = H16 × l16
V16 = 115 × A · V
cm× 29 cm
V16 = 210 A · V
B12 =φ1
s12k
⇒ B12 =2, 8 × 106 Mx
152 cm2
B12 = 18, 42 kGauss
Por Tabla ↓
H12 = 115A · V
cm
V12 = H12 × l12
V12 = 115 × A · V
cm× 32 cm
V12 = 3680 A · V
Malla 1 ⇒ VN1 = V16 + 2 × V12 + V25
VN1 = 3335 A · V + 2 × 3680 A · V + 174 A · V
VN1 = 10869 A · V
I1 =VN1
N1
=10869 A ·V
1500 V
I1 = 7, 246 A Respuesta a1
Ejercicio 2.2.
Enunciado Un cierto transformador trifásico de 50 kV A, tiene una secciónde hierro en el núcleo y en las culatas de 115 cm2, con un factor de apilamientode k = 0, 84 y admitiendo una inducción magnética B = 13, 7 kGauss.
Determinar:
El número de espiras necesarias, para las tensiones nominales U1 = 13, 2 kVy U2 = 400 V ; conectadas en estrella tanto en el primario como en el se-cundario, y para una frecuencia de 50 Hz.
Resolución
sk = s × k
sk = 96, 6 cm2
φ1 = B1 × sk
φ1 = 1, 3 × 106 Mx
13
2 TRANSFORMADORES
V1f =E1L√
3=
13, 3 kV√3
V1f = 7, 63 kV
V2f =E2L√
3=
400 V√3
V2f = 231 kV
N1 =7, 63 kV
4, 44 × 1, 3 × 106 Mx 50 Hz × 10−8
N1 = 2644 V ueltas Respuesta a1
N2 =231 V
4, 44 × 1, 3 × 106 Mx 50 Hz × 10−8
N2 = 80 V ueltas Respuesta a2
Ejercicio 2.3.
Enunciado Un cierto transformador trifásico de 60 kV A, de tensiones nomi-nales U1 = 13, 2 kV y U2 = 400 V ; tiene tres taps, el primero a 13, 8 kV , elsegundo a 13, 2 kV y el tercero a 12, 6 kV .
Determinar:
Las corrientes nominales.
Resolución
In =S√
3 × Un
∴ S = In ×√
3 × Un
I1 =60 kV A√
3 × 13, 8 kV
I1 = 2, 51 A
I2 =60 kV A√
3 × 13, 2 kV
I2 = 2, 62 A
I3 =60 kV A√
3 × 12, 6 kV
I3 = 2, 75 A
Ejercicio 2.4.
Enunciado El transformador trifásico de 60 kV A, del ejercicio anterior, seensaya en cortocircuito.
Las mediciones se efectúan en una de las tres fases, y de ellas se deduce, quepara hacer circular la corriente nominal en cortocircuito, es necesario aplicarleuna tensión del lado de alta tensión de 220 V , y absorbe una potencia de P =350 W .
Determinar:
Las caídas de tensión óhmica e inductiva.
14
3 MOTORES Y GENERADORES
Resolución
S =√
3 × Un × Ii −→ In =S√
3 × Un
In =60 kV A√
3 × 13, 2 kV
In = 2, 62 A
cos φcc =Pcc
Vcc × Icc
cc : Corto circuito
=350 W
220 V × 2, 62 A
cos φcc = 0, 606 ⇒ φcc = 52, 68°
vR = Vcc × cos φcc
vR = 133 V
vX = Vcc × sen φcc
vX = 175 V
3. Motores y Generadores
Ejercicio 3.1.
°
Figura 9: Ejercicio 3.1.
15
3 MOTORES Y GENERADORES
Enunciado El motor representado en la figura 9, tiene una longitud en elinducido de 0, 8 cm, la que debe ser atravesada por un flujo φ = 3, 1 × 106 Mx.
El inducido y los polos son de materiales distintos, pero ambos con una cifrade pérdidas de 3, 6 W/kg, siendo en el inducido su diámetro interior de 20 cm ysu diámetro exterior de 30 cm, con una longitud media interna de 15 cm.
En el polo la longitud media es de 130 cm, y con un factor de apilamientode k = 0, 94, tanto en el inducido como en el polo.
Determinar:
El número de A · V ueltas necesarios.
Resolución
seccionpolo = sp = Li × Ap × k
sp = 15 cm × 15 cm × 0, 94
sp = 211, 15 cm2
B =φ
s
Bpolo =3, 1 × 106 Mx
211, 15 cm2
Bpolo = 14, 65 kGauss
↓ Por Tabla
Hp = 10A · V
cm
sinducido = Li (de − di)
si = 15 cm × 10 cm
si = 150 cm2
sik = 150 cm2 × 0, 94
sik = 141 cm2
Bi =3, 1 × 106 Mx
141 cm2⇒ Bi = 21, 98 kGauss
Por Tabla ↓
Hi = Hmax = 165A · V
cm
º
360°
2πr=
120°
d′
360°
120°=
2πr
d′
d′ = d × π
3
d′ = 30, 4 cm × π
3⇒ d′ = 31, 83 cm
saire = d′ × Li ⇒ sa = 477, 53 cm2
16
3 MOTORES Y GENERADORES
Ba =3, 1 × 106 Mx
477, 53 cm2
Ba = 6, 5 kGauss −→ Ha =Ba
µ0
Ha =6, 5 kGauss
25π Mx
A·V ·cm
Ha = 10, 82A · V
cm
lp = 130 cm
lind = 2π
(
de − di
2
)
1
2= 5π cm
la = 1, 6 cm
VT = Hp × lp + Hi × lind + Ha × la
= 10A · V
cm× 130 cm + 165
A · V
cm× 5π cm + 10, 82
A · V
cm× 1, 6 cm
VT = 3909, 12 A · V
Ejercicio 3.2.
Enunciado En un pequeño motor de las siguientes características: potencia150 W , tensión 220 V , velocidad 7000 r.p.m., cuyo diámetro de inducido es de6 cm, largo axial 4, 5 cm, coeficiente de recubrimiento polar 0, 8, inducción enel entrehierro 4500 G, número total de espiras en todas las bobinas del inducido1250 V ueltas, y corriente del inducido de 1, 01 A.
Determinar:
¿Qué par motor desarrolla en la periferia del inducido este motor?
Resolución
Ibob =Iind
2=
1, 01 A
2⇒ Ib = 0, 505 A
Ncond = 2 × Nesp × γp = 2 × 1250 × 0, 8 ⇒ Ncond = 2000
Ba = 4500 Gauss · 1 T
104 Gauss⇒ Ba = 0, 45 T
Fuerza tangencial desarrollada en los conductores:
17
3 MOTORES Y GENERADORES
F = 0, 45 T × 0, 045 m × 0, 505 A × 2000 × 1−→kg
9, 8 N
1 T = 1N
A · m
F = 20, 4525❩❩N
A ·❩❩m×❩❩m ×A × 1
−→kg
9, 8 ❩❩N
F = 2, 089−→kg
M = F · dind
2
M = 2, 089−→kg × 0, 06 m
2
M = 0, 06258−→kgm
Ejercicio 3.3.
Enunciado De un motor tetrapolar de corriente continua, con un arrollamien-to ondulado, y por el circula un flujo φ = 6 × 106 Mx, cuya tensión en borneses de U = 220 V , siendo la corriente de inducido de I = 40, 2 A, la longi-tud de su espira media es de 67 cm, la resistencia de los polos de conmutaciónes de R = 0, 915 Ω, su velocidad es de n = 1140 r.p.m., con un número deespiras N = 351 V ueltas y cuya sección de conductor es de s = 4, 45 mm2.γp = 46
mmm2 .
Determinar:
La fuerza contraelectromotriz.
El par interno.
El par útil.
El par de pérdidas.
Resolución
Respuesta a
U = E ± (Ii × Ri) − UE
(-) Motor
(+) Generador
UE : Voltaje en escobillas
Pmed = 10 HP = 7, 45 kW
Rind = ρ × l
s=
N
γp
× lmesp
(2a)2 × s
Rind =351 × 0, 67 m
46 · m❳❳❳mm2 × 4, 45 ❳❳❳mm2 × 4
Rind = 0, 2872 Ω
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3 MOTORES Y GENERADORES
Ri = Rind + Rpc
Ri = 0, 2872 Ω + 0, 0915 Ω
Ri = 0, 3787 Ω
U = 220 V − 40, 2 A × 0, 3787 Ω − 2 V
U = 202, 77 V Respuesta a
Respuesta b
Mint = 3, 25 × p × N × φ × Iind
a× 10−10
= 3, 25 × 2
1× 351 × 6 × 106 Mx × 40, 2 A × 10−10
Mint = 55, 02−→kgm
Respuesta c
Mutil = 0, 975 × Pmed [W ]
n [rpm]
Mutil = 0, 975 × 7450 W
1440 rpm
Mutil = 5, 04−→kgm
Respuesta d
Mp = Mi − Mu
= 55, 02−→kgm − 5, 04
−→kgm
Mp = 49, 98−→kgm
Ejercicio 3.4.
Enunciado De un generador de corriente continua, se conocen los siguientesdatos: número de espiras del inducido N = 232 V ueltas, número de polos 2 P =8; arrollamiento imbricado de barras; longitud media de una espira 1, 83 mm;velocidad n = 735 r.p.m.; corriente del inducido I = 2, 090 A; resistencia de losdevanados de los polos de conmutación y compensación en caliente (Rpc + Rc) =0, 00215 Ω y la sección de los conductores es de s = 46, 2 mm2. γp = 46
mmm2 .
Determinar:
Que flujo de necesita, para que el generador suministre en sus bornes, unatensión de V = 550 V .
19
4 FACTOR DE POTENCIA
Resolución
E = U + Ii (Rind + Rpc + Rc) − UE
Rind =N × lmespira
γp × (2a)2 × s
=232 × 0, 00183m
46 · m❳❳❳mm2 × 46, 2 ❳❳❳mm2 × 82
Rind = 3, 12 × 10−6 Ω
E = 550 V + 2090(
3, 12 × 10−6 Ω + 0, 00215 Ω)
− 2 V
E = 548, 0045 V
φ =E × a × 30 × 108
p × N × n
=548, 0045 V × 4 × 30 × 108
4 × 232 × 735 rpm
φ = 9, 64 × 106 Mx
4. Factor de Potencia
Ejercicio 4.1.
Enunciado En una fábrica relativamente importante, en el que se trabajo delunes a viernes en dos turnos de 8 (ocho) horas, tiene los siguientes consumos:
Energía Activa: 243793 KWh.
Energía Reactiva: 232618 KV ARh.
Se desea llevar el factor de potencia de la misma a un valor de cos φ = 0, 90.Determinar:
El cálculo de la potencia activa, reactiva y aparente.
El cos φ actual (factor de potencia).
El capacitor para corregir al valor deseado de cos φ.
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4 FACTOR DE POTENCIA
Resolución
Respuesta a
tiempo = 2 turnos × 8 h × 5 dıas × 4 semanas
t = 320 h
P = Pactiva =Eactiva
t=
243792 kW h
320 h
P = 761, 85 kW
Q = Preactiva =Ereactiva
t=
232618 kV ARh
320 h
Q = 726, 93 kV AR
S = Paparente =√
P 2 + Q2 = 1053 kV A
Respuesta b Factor de Potencia Actual.
cos φ =P
S= 0, 7235
Respuesta c Cálculo del capacitor para corrección.
φinicial = 43, 65°
φnuevo = 25, 85° ⇐ (cos φi = 0, 9)
C =P × (tg φinicial − tg φnuevo)
V 2 × ω
C = 23, 53 µF
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