Máquinas Eléctricas I – Año 2015

Trabajo Práctico de Resolución de Problemas N° 6 Arrollamientos de Máquinas Rotativas Problemas propuestos Problema N° 1 Un arrollamiento trifásico con los siguientes datos: m = 3; p’= 1; R = 12; W / τp = 5 / 6; Nb = 10; I = 10 [A] está bobinado en el estator del dispositivo de la figura. En el rotor hay un devanado bifásico con los siguientes datos: m = 2; p’ = 1; R = 12; W / τp = 5 / 6; Nb = 20 Si una de las fases del rotor se coloca alineada con una fase del estator, calcular: a) Corriente que debe llevar el rotor para compensar exactamente los Av fundamentales del estator. b) Relación entre las tensiones de fase de los arrollamientos. Dibujar las curvas de excitación en el instante en que la corriente pasa por cero en las fases alineadas, indicando por separado las curvas de cada arrollamiento en particular y la resultante. Problema N° 2 El arrollamiento estatórico de una máquina trifásica tiene las siguientes características: p’ = 1 - qest = 5 - N = 110 - W / p = 13/15 - D = 12 [cm] - Li = 15 [cm] a)

b)

Diseñar el arrollamiento rotórico, de tal manera que se induzcan en él 100 [V] por fase, cuando el estator está en estrella (se admite un error en la tensión rotórica no superior al 5%), y se aplica 400 [V] al mismo. Considerar sólo fundamental y tomar qrotor ≠ qest. El rotor se considera en reposo. Si cada fase del estator en estrella se conecta en serie con la correspondiente fase del rotor (en reposo), representar la tensión total de salida en valor efectivo en función de la posición angular del rotor respecto del estator.

Problema N° 3 Dado un arrollamiento trifásico con q = 4 y alimentado por un sistema trifásico simétrico equilibrado de corrientes, calcular el contenido total de armónicas de la excitación giratoria, si el mismo se define como :

τν

=

∑θ

2 Z S mν

θ Z Sm1

ν impar≠ 1 y ≠ n* 3 con n = 1 , 2 ,

Despreciar las excitaciones para ν > 25. W / τp = 11 / 12

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Problema N° 4 Dado un arrollamiento trifásico con q = 5 y un paso acortado tal que se disminuya al máximo la 5ta armónica, es alimentado por un sistema trifásico simétrico equilibrado de corrientes, calcular el contenido total de armónicas de la excitación giratoria.

Problema N° 5 Se dispone de un arrollamiento trifásico de simple capa con q = 2, p’ = 1. a) b) c) d) e)

Dibujar un diagrama mostrando la fmm producida por este arrollamiento en el instante cuando la corriente en una de las fases es máxima. Calcular el número efectivo de espiras por fase. Calcular la fmm máxima para la fundamental si cada bobina tiene 20 espiras y la corriente efectiva por fase es 20 [A]. Si dos de las tres fases se conectan en serie, indicar el número efectivo de espiras resultantes. Si las tres fases se conectan en serie indicar el número efectivo de espiras resultantes.

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