E1. Maq. 2007 - 2

 

UNIVERSIDAD PRIVADA PRIVADA ANTENOR ORREGO 2007 – I FACUL ACULT TAD DE INGENIERÍA - INGENIERÍA ELECTRÓNICA ELECTRÓNIC A EXAMEN PARCIAL DE MAQUINAS ELÉCTRICAS RESOLVER LOS PROBLEMAS PROPUESTOS RESOLVER DURACIÓN DURACIÓN:: 3 HORAS SE AUTORIZA EL USO DE FORMULAS Y CALCULADORA CALCULADOR A PERSONAL

PROBL PROB LEM EMA A2 (P (Prrob. 2. 2.1. 1. Pag Pag 11006. Ja Javi vieer S Saanz Feito) ito) (Resuelto en clase 2005 – II)  Rez) II)   (E1. Maq. 2006 – I. Rez) El núcleo de un transformador monofásico de 630 KVA, 6600/4000 V, 50 Hz, tiene un circuito magnético con longitud media de 2.5 m y una sección bruta de 0.0808 m2, con un factor de apilamiento de 0.96. El arrollamiento secundario tiene 155 espiras. Suponiendo que la permeabilidad relativa de las chapas magnéticas es 4100 y que sus  pérdidas específicas específicas para una ddensidad ensidad de flujo de 1 T a 5500 Hz es 1.1 W/kg. Las  pérdidas en el fierro fierro se calculan en base a la fórmula empírica: 3   ˆ 2 f   vatios / kg . Siendo el peso específico del fierro   7650   kg / m . Pfe  0.0012 B fe Calcular: a. Las pérdidas en el hierro (2P) b. Los parámetros de vacío referidos al lado de 4000 V (2P)

PROBLE PROB LEMA MA 4 (P (Prrob ob.. 114. 4.15 15.. P Pag ag.. 593 593.. P Pau aul. l. Na Nasa sarr. U Unn nnew eweh ehr) r) (E1. Maq. 2007 – 2) Un transformador de 100 kVA kVA tiene 94 % de eficiencia a plena carga y a media carga, con factor de potencia unitario en ambos casos. Determinar: a) Pérdidas en el fierro y en el cobre. (2P) b) La eficiencia del transformador al 75 % de su potencia nominal, con factor de  potencia unitario. (1P)

PROBLE PROB LEMA MA 5 ( Ejer Ejerci cici cioo 5.7. 5.7. Pa Pag. g. 303, 303, Gu Guru ru – Hi Hizi zirroglu oglu ) (P2. 2005 – 2) La armadura de un generador tetrapolar de cc con devanado imbricado tiene 28 ranuras con 10 conductores en cada una. El flujo por polo es de 0.03 Wb y la velocidad de giro de la armadura es de 1200 rpm. Calcule a. La frecuencia de la fem inducida en cada conductor de la armadura (1P) b. La fem inducida en la armadura (1P) c. La fem inducida por bobina (1P) d. La fem inducida por vuelta o espira (1P) e.

(1P)

La fem inducida por conductor 

E1. Maq. 2007 – II.

1

LEIV.. LEIV

 

Trujillo 02 de octubre del 2007.

Ing. Luis Iparraguirre Vásquez.

SOLUCIONARIO PROBLEMA 1 

( Prob. 1.7. Pag. 78. Jesús Fraile Mora) Mora) Sol  Sol

El circuito magnético de la Fig. mostrada está construido de un material, cuya curva de magnetización viene dada por B c 

1.5 H c 50  H c

T,

H en A.V/m

La sección de la columna central es de 50 cm 2 y en el resto del circuito magnético es uniforme de 25 cm 2. Si N1 = N 2 = 360 espiras, calcular el valor de I 1 = I2 para que en el entrehierro el flujo sea 5 mWb.

Rpta. 11.316 A Solución c1

     c3  0.65 m ;   3

 2  5 x 10

Wb ;

 c 2 

 0.30 m ; g    0.005 m ;  N1   N   2  360 espiras

A c1   A c3    0.0025 m

2

;

A c 2   0 .005 m 2

la curva de magnetización obedece a la ecuación:

 No existiendo efecto efecto de bordes

Bc2  Bg 

Bc 

1.5 H c 50  H c

2 5 x 10 3    1T A C2 0.005

T 

…( 1 )

  …( 2 )

Reemplaz Reem plazando ando ( 2 ) en ( 1 ), la intensid intensidad ad del campo ma magnéti gnético co en la rama central: central: 1  1.5 H c 2  H c 2  100 Av / m   50  H c 2 E1. Maq. 2007 – II.

…( 4 ) 2

LEIV.. LEIV

 

Existiendo simetría en las ramas laterales,

1   3  2.5 x  10 3 Wb

2.5 x 10 3     1 T   …( 5 ) B c1  B c3  A c1 0.0025 Reemplazando Reemplazan do ( 5 ) en ( 1 ) se tiene H c1  H  c3  100 Av / m   1

…( 6 )

La reluctancia del entrehierro es 

g

 g



0 Ag

0.005    795774.715 A.v / Wb 4  x 10  7 x 0.005  

…( 7 )

Aplicando 2LK en el circuito magnético de la izquierda, se tiene  N1 I1  H c  1 c1    H c 2 c 2   2  g   …( 8 ) 360 x I1

de donde



100 x 0.65   100 x 0.30  5 x 10 3 x 795774.715

I1    11.316 A

E1. Maq. 2007 – II.

  Rpta.

3

LEIV.. LEIV