Ejercicios Transformadores y Motores PDF

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Ejercicios resueltos paso a paso de la segunda parte de la asignatura de Sistemas Eléctricos...

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TRANSFORMADORES:

EJERCICIO 10: Al aplicar los ensayos de vacío y cortocircuito por el primario de un transformador monofásico de 5 kVA, 550/220 V, se obtienen los siguientes resultados:

Determinar: a) Los parámetros del circuito equivalente aproximado, RFe , Xµ , Rcc y Xcc. b) Las pérdidas totales en el transformador, a plena y media carga. c) El rendimiento del transformador a plena y media carga, alimentando a una carga inductiva de cos(θ2) = 0,85, con U2 = U2n. d) El índice de carga correspondiente al rendimiento máximo, con U2 = U2n. e) El rendimiento máximo con una carga inductiva de cos(θ2) = 0,78, con U2 = U2n.

Apartado A:



1

Soluciones  RFe = 1,635 Ω; Xµ = 525,155 Ω; Rcc = 2,355 Ω; Xcc = 11,88 Ω.

Apartado B:

A plena carga  C = 1

A media carga  C = 0,5

Soluciones  Pperdida(C=1) = 380 W; Pperdida(C=0,5) = 233,75 W.

Apartado C: A plena carga  C = 1

A media carga  C = 0,5

Soluciones  𝜼 = 91,793 %; 𝜼’ = 90,01 %.

Apartado D:

2

Solución  Cóptimo = 0,974.

Apartado E: El rendimiento máximo se dará en el momento en el que el sistema trabaje con el Cóptimo. Pérdidas

con

el

Soluciones  (má (máx) x) = 91,124 %;

3

Cóptimo



MOTOR DE INDUCCIÓN:

EJERCICIO 5: Un motor de inducción trifásico de 500 V; 712,5 r.p.m; 50 Hz; 8 polos y conexión en estrella tiene los siguientes parámetros por fase: R1 = 0,13 Ω; R2’ = 0,13 Ω; X1 = 0,6 Ω; X2’ = 0,6 Ω; RFe = 250 Ω; Xμ = 20 Ω. Considerar despreciables las perdidas mecánicas y fijar la tensión de fase del estator en 0º. Determinar, Acerca del modelo del motor: a) El modelo gamma por fase en sus dos versiones. b) Las dos componentes de la corriente de excitación, IFe e Iμ. c) La corriente de excitación Ie. Puntos singulares de la curva par-velocidad: d) La corriente en el arranque directo. e) El par de arranque. f) El deslizamiento al que se produce el par máximo. g) El punto de par máximo. (Par, velocidad) En condiciones nominales: h) El deslizamiento nominal. i) La corriente nominal que figura en la placa de características. j) La potencia útil nominal en el eje del motor. k) La potencia aparente absorbida de la red. l) La potencia activa absorbida de la red trabajando en condiciones nominales. m) El rendimiento energético del motor trabajando en condiciones nominales. n) El factor de potencia del motor.

4

a)

Los dos esquemas eléctricos que se presentaron anteriormente conforman el modelo gamma por fase en sus dos versiones.

Donde 

5

b)

c) d) En el momento del arranque  s = 1

e) Para s=1.

f) g)

h) Como las pérdidas mecánicas son despreciables se puede decir que el valor de la potencia buscamos.

es directamente el valor de la potencia útil que

i)

j)

El resultado de este apartado es la parte real del valor hallado en el apartado anterior. Por tanto:

k)

l)

7...