Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Departamento de Electricidad, Electrónica y Computación Área de máquinas y accionamientos eléctricos
30/05/2017
Máquinas Eléctricas II Trabajo Práctico de Resolución de Problemas N° 3 Máquinas Asincrónicas, parte 1 Problema N° 1 Un motor asincrónico con rotor en cortocircuito (con rotor de jaula) arranca sin carga hasta su velocidad de vacío. Se conoce: Pn = 11 [kW] ; nn = 1440 rpm ; f = 50 [Hz] J = 0,068 [Ws3] (momento de inercia) ;
Mk / Mn = 2,2 y Ma / Mn = 2
Determinar: a) b) c) d) e)
Graficar en forma aproximada M = f(n) Tiempo de arranque, indicando las suposiciones que se hacen en el cálculo. ¿Cómo explica las unidades en que se expresa J? ¿Qué energía se disipa en el rotor durante el arranque? Repetir el cálculo anterior cuando el motor arranca con un momento de carga cte. e igual a MN, indicando también el tiempo de arranque. Se desprecia el momento de inercia de la carga
Problema N° 2 Un motor asincrónico trifásico de anillos rozantes, tiene las siguientes características: Pn = 125 [kW] ; Un = 380 [V] ; In = 236 [A] ; cos fn = 0,88 ; f = 50 [Hz] ; nn = 1485 [rpm] ; Mk / Mn = 3,4 a) Calcular el rendimiento en servicio nominal. b) Calcular y dibujar Mel (s) / MN en el intervalo -1 ≤ s ≤ 2 (con rotor en cto.cto.) c) El motor se arranca con resistencias en el rotor y se desea tener en el arranque un momento igual a 2.Mn ; calcular el valor Rex / R2 con R2 = resistencia de fase rotórica. La corriente de arranque debe ser la menor posible. d) ¿Qué pérdidas se producen en Rex en el instante del arranque? e) Dibujar M = f (n) que tendría la máquina si Rex estuviera permanentemente conectada.
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Problema N° 3 Un motor asincrónico está conectado a una red simétrica de tensión y frecuencia constantes, y tiene las siguientes características : Pn = 25 [kW]; f = 50 [Hz] ; sn = 3 % y sk = 15 %. Se desprecian pérdidas en estator y de rozamiento y ventilación. Determinar: a)
Cómo cambia Mk / Mn y sk cuando:
a.1 - La tensión en bornes baja al 90%. a.2 - El motor se conecta a UN y f = 60 [Hz]. a.3 - Con Un y fn se conecta al rotor una Rex = 5,67.R2. b) Calcular y dibujar la característica Mel / Mn = f (s) en el intervalo 0 ≤ s ≤ 1 cuando: b.1 - U1 = U1n f1 = f1n b.2 - U1 = 0,9.U1n f1 = f1n b.3 - U1 = U1n f1 = f1n
Rex = 0 Rex = 0 Rex = 5,67.R2
c) ¿Qué pérdidas se producen en la resistencia de arranque en el instante de arranque cuando U1 = U1n y f1 = f1n? Problema N° 4 Determinar a partir de M = f (n), la resistencia externa Rex a conectar y sus correspondientes escalones para arrancar en los siguientes casos: a)
0,8 M K ≤ M a ≤ M K
b)
M n ≤ M a ≤ 1,2 M K
La máquina asincrónica de que se trata se ensayó y se obtuvo la siguiente característica: M el / M K 1
M el= 1 ,2 .M N 0 ,6
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0,05 0,04
0,5
0
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Problema N° 5 Determinar Rex / R2 a conectar y sus correspondientes escalones para arrancar con MK, y mantener durante el arranque Mel ≤ 0,8MK. Se conoce Me/MN= f(s). M el / M N 1,8
1,44
0.6
0.4
0.2
0
0,065
0.8
0,143
1
s
3/3
