Máquina de Corriente Continua. Problema 1. Una máquina de corriente continua (MCC) cuyas características se gráfican, se conecta a una fuente de 220 Vcc. 1. Determinar el valor de R para que el motor en vacío gire a 1000 rpm. 2. Al tomar la máquina un par de 20 Nm, se desea que mantenga la velocidad. Determinar el nuevo valor de R (tomar iexit máxima).
220 Vcc
E (V) 240 200
N = 1000 rpm
R 1
2
iexit (A)
Problema 2. La máquina del problema anterior se conecta como generador, con excitación independiente, la que se fija en 1.5 A. Al girar a 500 rpm se pide: 1. Características de salida V(I) 2. Características C = C(I), C = C(V). La máxima corriente por el inducido es 10 A. Problema 3. La máquina del problema 1 se conecta como generador Shunt y se hace girar a 800 rpm. 1. Determinar el valor de la resistencia R a conectar en serie con el inductor, para que en vacío tenga una tensión inducida de 180 V. 2. Determinar el valor de R límite para que la máquina se cebe; en esas condiciones determinar el valor de la tensión a la que se ceba. 3. Determinar la característica V(I) de la máquina. Problema 4. Una máquina serie tiene la característica E(i) de la figura, con Rinducido =1.2 Ohm, r = 1.8 Ohm. La máquina se alimenta de una fuente de 230 Vcc. 1. Determinar el valor del reostato de arranque para que la máquina no supere los 15 A. 2. En dichas condiciones determinar el par de arranque. 3. En régimen sin el reostato de arranque, lleva una carga de 9.3 Nm, determinar corriente y velocidad.
E (V) 240 220
N = 1500 rpm
10
20
iexit (A)
Problema 5. Para determinar la característica E = E(iexit) de una máquina Shunt, se ensaya la máquina como motor, de acuerdo con el circuito de la figura. La característica E = E(iexit) se sabe que tiene la forma que se indica en la figura. El resultado de los ensayos fue el siguiente: R = 40 Ohm N = 1347; R = 920 Ohm N = 3300 rpm. 1. Determinar los valores de la fem en A y en B. Con N = 1500 rpm. 2. En el caso de R = 40 Ohm, se conecta una carga que toma 2.2 kW, determinar la tensión inducida en dicho funcionamiento (tomar solución de I menor) 3. Para el caso de (2) determinar la velocidad de giro y el par que entrega la máquina. Datos: R inducido = 1.2 Ohm R inductor = 180 Ohm E (V) B A 220 Vcc R 0.4 1.2
iexit (A)
Problema 6. Una máquina de excitación independiente trabaja a tensión constante de 400V. Trabajando como motor arrastra una carga cuyo par resistente es proporcional a la velocidad. La resistencia del inducido es R = 0.32 Ohm y la resistencia del inductor es r = 68.6 Ohm. 1. Determinar el reostato de arranque (resistencia total agregada en cada paso) para que durante el arranque la corriente verifique 60A ≤ Iarr ≤ 100A. 2. La corriente de excitación es normalmente i = 3.5A. Al aumentar la tensión en bornes, pasa a tener i = 3.8 A. ¿Que se puede hacer para llevar la excitación al valor normal? Problema 7. Un generador serie tiene las siguientes características: E (V) V(V) I(A)
90 85 10
180 170 20
315 292 40
395 360 60
430 382 80
450 388 100
R = 0.32 Ohm r = 0.18 Ohm n = 400 rpm La máquina con su inductor shuntado con una resistencia de 0.18 Ohm carga una batería a través de una resistencia de 0.15 Ohm. 1. Determinar la característica externa V(I) con el inductor shuntado. 2. Determinar la corriente de carga cuando la batería es de 220 V. Problema 8. Un motor shunt de características nominales: I = 750 A, V = 120 V, n = 800 rpm, E = 110 V, iexit = 30 A ( I incluye a iexit) se le quiere determinar el rendimiento ensayándolo como motor excitación independiente, se regula la excitación a su valor nominal. Se obtienen los siguientes resultados: V = 100V, I = 48.6A, n = 720 rpm sin carga. V = 122V, I =53A, n = 880 rpm sin carga. Se pide hallar el rendimiento en condiciones nominales. Suponer que las pérdidas de vacío Po = An+Bn2 Po = frotamiento + ventilación + pérdidas en el hierro.
