Maquinas y Accionamientos Electricos Gloria Stefania Ciumbulea Luis Guasch Pesquer

Máquinas y accionamientos eléctricos

Máquinas y accionamientos eléctricos Gloria Stefania Ciumbulea Luis Guasch Pesquer

Máquinas y accionamientos eléctricos

© Gloria Stefania Ciumbulea, 2004 © Luis Guasch Pesquer, 2004 Reservados todos los derechos de publicación, reproducción, préstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesión del uso de este ejemplar de la presente edición en español, por © MARCOMBO S.A. 2004 Gran Via de les Corts Catalanes, 594 08007 Barcelona Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del "Copyright", bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo públicos, así como la exportación e importación de esos ejemplares para su distribución en venta, fuera del ámbito de la Unión Europea.

Coordinador editorial: Carles Parcerisas Civit

ISBN: 97884-267-1350 6 Impreso en España Printed in Spain

PREFACIO: Este libro se dirige a los estudiantes, y a todas las personas, que desean evaluar su nivel de conocimiento en Máquinas y Accionamientos Eléctricos. El libro es fruto de la actividad de cooperación científica y didáctica que se desarrolla desde hace varios años entre la universidad Rovira i Virgili (URV) de Tarragona y la universidad Politehnica de Bucarest (UPB) y se ha finalizado durante la estancia de la Dra. Gloria Ciumbulea, como profesora visitante, en el Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV durante los meses de mayo y junio del año 2004. Se ha estructurado el libro en siete capítulos: Máquinas Eléctricas: constitución, placa de características y principio de funcionamiento; Transformador; Aspectos generales de las máquinas eléctricas rotativas; Máquina asíncrona; Máquina síncrona trifásica; Máquina de corriente continua y Accionamientos eléctricos. Los primeros seis capítulos tienen 30 cuestiones cada uno y el séptimo, 50 cuestiones. Cada una de las cuestiones tipo test, tiene 6 respuestas posibles, de las que solamente una es correcta. Hay que destacar que ninguna de las cuestiones tiene más de una, o bien ninguna, respuesta correcta. Las cuestiones versan sobre: el principio de funcionamiento, modelo matemático en régimen permanente, características de funcionamiento, esquemas equivalentes, arranque, frenado, inversión de giro, regulación de velocidad, y también aspectos prácticos relacionados con los ensayos de las máquinas eléctricas rotativas y transformadores. Este tipo de publicación, con cuestiones tipo test con respuestas múltiples, es nuevo en el ámbito de las máquinas y los accionamientos eléctricos, y pensamos que puede ser de ayuda a la hora de evaluar los conocimientos adquiridos en esta temática, o bien como ejemplo para profesores que consideren la posibilidad de evaluar a sus alumnos mediante pruebas de estas características. Las respuestas incorrectas se han preparado pensando en los posibles errores que se pueden cometer al confundir los aspectos más significativos de cada tipo de máquina eléctrica y en los errores más típicos que comenten los alumnos.

Queremos mostrar nuestro agradecimiento a las siguientes personas e instituciones: o A D. Pedro Santibáñez, Dr. Aurelian Craciunascu, D. Romà Cuyàs, Dr. Mihai Cistelecan, Dr. Neculai Galan y Dr. Vicent Lladonosa por sus aportaciones y consejos en la elaboración de este libro. o Al Dr. Josep Pallarés, director del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV, que facilitó, apoyó y gestionó los trámites necesarios para que se pudiera realizar la estancia de la Dra. Gloria Ciumbulea como profesora visitante en la URV. o A la Oficina de Relaciones Internacionales de la URV, que siempre ha dado soporte al acuerdo bilateral, en el marco Sócrates Erasmus de la Comunidad Europea, entre nuestras universidades, así como a las demás acciones conjuntas de cooperación que hemos llevado a cabo.

ÍNDICE:

Cap. 1. Máquinas eléctricas: constitución, catálogo, principio de funcionamiento

datos

de

1

Cap. 2. El transformador

19

Cap. 3. Aspectos generales de las máquinas eléctricas rotativas

43

Cap. 4. Máquina asíncrona

65

Cap. 5. Máquina síncrona trifásica

89

Cap. 6. Máquina de corriente continua

111

Cap. 7. Accionamientos eléctricos

137

Respuestas correctas

169

Bibliografía

175

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

1

CAPÍTULO 1 MAQUINAS ELÉCTRICAS: CONSTITUCIÓN, DATOS de CATÁLOGO, PRINCIPIO de FUNCIONAMIENTO ME.1. El devanado de excitación de una máquina síncrona puede ser: a.

La máquina síncrona no tiene devanado de excitación

b. Distribuido alimentado por corriente continua c.

Distribuido alimentado por corriente continua, en el caso de la máquina síncrona con polos lisos, o devanado concentrado alimentado por corriente alterna, en el caso de la máquina síncrona con polos salientes

d. Concentrado alimentado por corriente continua e.

Concentrado alimentado por corriente alterna

f.

Distribuido alimentado por corriente continua, en el caso de la máquina síncrona con polos lisos, o devanado concentrado alimentado por corriente continua en el caso de la máquina síncrona con polos salientes

ME.2. ¿Qué máquinas eléctricas tienen anillos rozantes y cuál es el número de anillos en cada caso? a.

De corriente continua; 3 anillos

b. Asíncrona trifásica con el rotor en jaula de ardilla; 3 anillos c.

Síncrona trifásica (de construcción normal); 2 anillos Síncrona trifásica (de construcción normal); 2 anillos y máquina asíncrona

d. con el rotor en jaula de ardilla; 3 anillos e.

Asíncrona trifásica con el rotor bobinado; 3 anillos y máquina síncrona trifásica (de construcción normal); 2 anillos

2

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

f.

Síncrona (de construcción normal); 3 anillos y máquina asíncrona con el rotor bobinado; 3 anillos

ME.3. Se conocen los siguientes datos de catálogo de una máquina eléctrica: Pn = 450 kW; Un = 6000 V; nn = 590 r/min; Kn = 0,85; cos Mn = 0,76, f1n = 50 Hz; Ur0 = 660 V; Ir = 414 A. ¿Qué tipo de máquina es? a.

De corriente continua con excitación serie

b. Asíncrona trifásica con el rotor bobinado c.

Asíncrona trifásica con el rotor bobinado o máquina síncrona trifásica

d. Síncrona trifásica con polos lisos e.

Asíncrona trifásica con el rotor bobinado o máquina de corriente continua con excitación derivación

f.

Síncrona trifásica

ME.4. La tensión remanente, en condiciones nominales, de un generador de corriente continua con excitación independiente es: a.

La tensión medida en los bornes del inducido cuando If = 0,1·In y n = nn

b. La tensión medida en los bornes del inducido cuando If = 0 y n = 0 c.

La tensión medida en los bornes del devanado de excitación cuando If = 0 y n = nn

d. La tensión medida en los bornes del inducido cuando If = 0 y n = nn e.

La tensión medida en los bornes del devanado de excitación cuando If = In y n = nn

f.

La tensión medida en los bornes del inducido cuando If = Ifn y n = nn

ME.5. El entrehierro de una máquina eléctrica puede ser (sin tener en cuenta la presencia de las ranuras):

3

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

a.

Constante en el caso de la máquina de corriente continua y de la máquina asíncrona trifásica y variable en el caso de la máquina síncrona trifásica Constante en el caso de la máquina asíncrona trifásica y de la máquina sín-

b. crona trifásica con polos salientes c.

Variable en el caso de la máquina de corriente continua y de la máquina síncrona trifásica Constante en el caso de la máquina asíncrona trifásica y de la máquina sín-

d. crona trifásica e.

Variable en el caso de la máquina de corriente continua y de la máquina síncrona trifásica con polos salientes

f.

Variable en el caso de la máquina asíncrona trifásica y de la máquina de corriente continua

ME.6. La velocidad máxima para la cual se puede construir una máquina síncrona trifásica que funciona a la frecuencia de 60 Hz es: a.

3000 r/min

c.

1500 r/min

e.

1800 r/min

b.

3600 r/min

d.

3660 r/min

f.

600 r/min

ME.7. Se considera un motor eléctrico trifásico que tiene los siguientes datos de catálogo: P = 32 kW; 400/690 V; nn = 720 r/min; cos Mn = 0,7; Kn = 0,92, fn = 50 Hz. 7.1. La velocidad de sincronismo del campo giratorio es: a.

700 r/min

c.

750 r/min

e.

1200 r/min

b.

1000 r/min

d.

1500 r/min

f.

600 r/min

7.2. El número de polos es: a.

8

c.

5

e.

4

b.

2

d.

10

f.

3

4

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

7.3. El deslizamiento nominal es: a.

4,16%

c.

4%

e.

16%

b.

52%

d.

28%

f.

2,7%

7.4. La frecuencia nominal de las magnitudes del rotor es: a.

200 Hz

c.

2 Hz

e.

135 Hz

b.

2,08 Hz

d.

8 Hz

f.

208 Hz

7.5. La corriente nominal, por fase es: a.

71,72 A

c.

38,10 A

e.

28,99 A

b.

24 A

d.

41,41 A

f.

26,67 A

7.6. La potencia nominal consumida es: a.

16513,72 W

c.

49688,8 W

e.

60401,88 W

b.

29440 W

d.

20077,2 W

f.

34782,6 W

7.7. El sumatorio de las pérdidas en condiciones nominales del motor es: a.

2782,6 W

c.

11922,8 W

e.

2560 W

b.

28401,88 W

d.

17688,8 W

f.

15486,28 W

7.8. El par nominal del motor, Tn, es: a.

424,41 Nm

c.

6,79 Nm

e.

7,08 Nm

b.

407,64 Nm

d.

1061,57 Nm

f.

17,69 Nm

7.9. El par máximo del motor, Tm, (para un factor de sobrecarga de km = 2,5) es: a.

7,08 Nm

c.

16,97 Nm

e.

1061,03 Nm

b.

424,63 Nm

d.

1019,1 Nm

f.

17,69 Nm

5

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

7.10. En el caso en que se disponga de redes de alimentación de tensión nominal de 230 V; 400 V; 690 V; 3000 V, 6000 V, respectivamente, ¿cómo se debería conectar el devanado del estátor para que el motor sea alimentado a la tensión nominal? a.

Conexión estrella a 400 V o co-

Conexión triángulo a 690 V

d. nexión triángulo a 690 V

b. nexión triángulo a 230 V

Conexión estrella a 690 V o co-

e.

Conexión estrella a 400 V o conexión triángulo a 230 V

c.

Conexión triángulo a 230 V

f.

Conexión estrella a 690 V o conexión triángulo a 400 V

7.11. Si el devanado del estátor está conectado en estrella y se dispone de redes de alimentación con la tensión nominal de 230 V; 400 V; 690 V; 3000 V, 6000 V, respectivamente, ¿cuál es la tensión nominal de la red de alimentación del motor para que el motor pueda trabajar a los parámetros nominales? a.

690V, en el caso que el motor tenga rotor bobinado

c.

690 V

e.

690 V o 400 V

b.

230V

d.

400 V

f.

3000 V

ME.8. Se conocen los siguientes datos de catálogo de un transformador trifásico: 10.000 V/400 V, conexión Yd. Si la tensión por espira es igual a 5 V, ¿cuál es el número de espiras de los devanados de alta y baja tensión respectivamente? Si la tensión por espira no cambia, ¿sobre qué elemento y en qué sentido se debe actuar para aumentar el valor de la tensión nominal correspondiente al devanado de alta tensión?

a.

ƒ NAT = 5774 espiras; NBT = 80 espiras

ƒ NAT = 1155 espiras; NBT = 80 espiras

ƒ Se aumenta el número de espiras del devanado de alta tensión

d. ƒ Se aumenta el número de espi-

ras del devanado de alta tensión

6

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

ƒ NAT = 1155 espiras; NBT = 46 espiras

b. ƒ Se aumenta el número de espi-

c.

ƒ NAT = 5774 espiras; NBT = 46 espiras

e.

ras del devanado de alta tensión

ƒ Se aumenta el número de espiras del devanado de alta tensión

ƒ NAT = 5774 espiras; NBT = 46 espiras

ƒ NAT = 1155 espiras; NBT = 80 espiras

ƒ Se disminuye el número de espiras del devanado de alta tensión

f.

ƒ Se disminuye el número de espiras del devanado de alta tensión

ME.9. Una máquina de corriente continua con excitación compound y polos de conmutación está equipada con los siguientes devanados: a.

F1, F2: devanado de excitación independiente; B1, B2: devanado de conmutación; D1, D2: devanado de excitación serie D1, D2: devanado de excitación serie; A1, A2: devanado de conmutación;

b. E1, E2: devanado de excitación derivación; B1, B2: devanado del inducido c.

D1, D2: devanado de excitación serie; E1, E2: devanado de excitación derivación; F1, F2: devanado de excitación independiente; B1, B2: devanado de conmutación D1, D2: devanado de excitación serie; E1, E2: devanado de excitación deri-

d. vación; B1, B2: devanado de conmutación e.

E1, E2: devanado de excitación derivación; B1, B2: devanado de conmutación; A1, A2: devanado del inducido; D1, D2: devanado de excitación serie

f.

D1, D2: devanado de excitación serie; E1, E2: devanado de excitación derivación; A1, A2: devanado del inducido

ME.10. ¿Qué tipos de máquinas eléctricas están equipadas con devanado trifásico simétrico distribuido y donde está dispuesto este devanado? a.

Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado; devanado del estátor y el devanado del rotor

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

7

b. Máquina de corriente continua; devanado del rotor c.

Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado; devanado del estátor Máquina síncrona trifásica (de construcción normal); devanado del estátor Máquina de corriente continua con excitación compuesta; devanado de ex-

d. citación y devanado de compensación

e.

Máquina asíncrona trifásica con rotor en jaula de ardilla; devanado del estátor Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado; devanado del estátor y devanado del rotor Máquina síncrona trifásica (de construcción normal); devanado del estátor

f.

Máquina asíncrona trifásica con rotor en jaula de ardilla; devanado del estátor Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado; devanado del estátor y devanado del rotor Máquina síncrona trifásica (de construcción normal); devanado de excitación, dispuesto en el rotor

ME.11. Para una máquina eléctrica se conocen los siguientes datos de catálogo: Sn = 2,5 kVA; Un = 230/400 V; In = 3,8/6,58 A; nn = 750 r/min; Kn = 0,85; cos Mn = 0,76, f1n = 50 Hz; Uf = 120 V; If = 3 A. ¿Qué tipo de máquina es? a.

Máquina de corriente continua con excitación independiente

b. Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado c.

Motor asíncrono trifásico con rotor bobinado o motor síncrono trifásico

d. Generador síncrono trifásico e.

Motor asíncrono trifásico con rotor bobinado o máquina de corriente continua con excitación independiente

f.

Motor síncrono trifásico

ME.12. En las condiciones en que la velocidad de rotación de un generador síncrono trifásico se mantiene constante, para aumentar la tensión en los bornes del

8

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

inducido del generador, que funciona en vacío, se debe actuar de la siguiente manera: a.

Se aumenta la corriente del inducido

b. Se cambia la frecuencia de la corriente de excitación c.

Se aumenta el valor de la corriente de excitación

d. Se actúa sobre la carga del generador e.

Se disminuye el valor de la corriente de excitación y se aumenta el valor de la corriente del inducido

f.

Se disminuye la carga del generador

ME.13. ¿Qué tipos de máquinas eléctricas están equipados con devanado alimentado por corriente continua? Para cada caso se debe especificar dónde está dispuesto el devanado (en el estátor o en el rotor) y el tipo del devanado (concentrado o distribuido).

a.

ƒ Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado; devanado distribuido en el rotor ƒ Máquina de corriente continua; devanado concentrado en el rotor

ƒ Máquina de corriente continua; devanado concentrado en el estátor

d.

ƒ Máquina síncrona trifásica con polos salientes; devanado concentrado en el rotor

ƒ Máquina síncrona trifásica con polos lisos; devanado distribuido en el rotor

b.

ƒ Máquina síncrona trifásica con polos salientes; devanado concentrado en el rotor ƒ Máquina de corriente continua; devanado concentrado en el estátor

ƒ Máquina asíncrona trifásica con rotor en cortocircuito; devanado distribuido en el rotor

ƒ Máquina síncrona trifásica con polos lisos; devanado concentrado en el rotor

e.

ƒ Máquina síncrona trifásica con polos salientes; devanado distribuido en el rotor ƒ Máquina de corriente continua; devanado concentrado en el estátor

9

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

c.

ƒ Máquina síncrona trifásica con polos lisos; el devanado está en el estátor y es distribuido ƒ Máquina de corriente continua; el devanado está en el rotor y es concentrado

ƒ Máquina de corriente continua; el devanado está en el estátor y es distribuido

f.

ƒ Máquina asíncrona trifásica con rotor en cortocircuito; el devanado está en el rotor y es distribuido ƒ Máquina síncrona; el devanado está en el rotor y es concentrado

ME.14. Un transformador trifásico de potencia tiene cuatro aisladores pasantes de baja tensión y tres aisladores pasantes de alta tensión. En este caso, ¿cuál podría ser la conexión del devanado de baja tensión? a.

Conexión estrella con el neutro accesible, conexión triángulo o conexión zig-zag

el neutro accesible

Conexión estrella con el neutro

e.

Conexión zig-zag con el neutro accesible

Conexión triángulo o conexión zig-zag

f.

Conexión estrella con el neutro accesible o conexión zig-zag

b. accesible o conexión triángulo c.

Conexión estrella con el neutro

d. accesible o conexión zig-zag con

ME.15. La caja de bornes de una máquina eléctrica tiene los siguientes bornes: U, V, W, K, L, M. ¿De qué tipo de máquina eléctrica se trata? a.

Máquina de corriente continua con devanado de conmutación Máquina síncrona trifásica con

Máquina asíncrona trifásica con

d. rotor bobinado

b. polos salientes o máquina asín-

e.

Máquina asíncrona trifásica

Máquina asíncrona trifásica con rotor en jaula de ardilla

f.

Máquina síncrona trifásica con polos lisos o con polos salientes

crona trifásica con rotor bobinado

c.

10

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

ME.16. ¿Qué tipo de potencia es la potencia nominal de un generador eléctrico?

a.

Potencia mecánica Potencia útil

d.

Potencia mecánica si es generador de corriente continua y potencia eléctrica si es generador de corriente alterna En ambos casos es potencia útil

b.

Potencia eléctrica Potencia absorbida

e.

Potencia mecánica Potencia absorbida

Potencia eléctrica

c.

Dependiendo del tipo de carga puede ser potencia útil o potencia absorbida

f.

Potencia eléctrica Potencia útil

ME.17. ¿Sobre qué magnitudes y en qué sentido se debe actuar para aumentar la tensión de un generador de corriente continua, excitación independiente, que está funcionando en vacío, si la velocidad del generador se mantiene constante? a.

Se aumenta la corriente de excitación

d.

Se aumenta la corriente de excitación y simultáneamente se disminuye la corriente que pasa por el devanado de compensación

Se aumenta la corriente del indu-

e.

Se disminuye la corriente de excitación

f.

Se disminuye la corriente del inducido

b. cido c.

Se disminuye la corriente de excitación y se aumenta la corriente que pasa por el devanado de compensación

ME.18. ¿Qué tipos de máquinas eléctricas tienen entrehierro variable (se desprecia la presencia de las ranuras)?

11

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

a.

ƒ Máquina de corriente continua ƒ Máquina síncrona trifásica con polos lisos

d.

ƒ Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado ƒ Máquina síncrona trifásica con polos salientes ƒ Máquina asíncrona monofásica con devanado auxiliar (de fase partida)

b.

ƒ Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado ƒ Máquina síncrona trifásica con polos lisos

e.

ƒ Máquina de corriente continua ƒ Todos los tipos de máquinas síncronas trifásicas

c.

ƒ Máquina de corriente continua ƒ Máquina síncrona trifásica con polos salientes ƒ Máquina asíncrona monofásica con espira de sombra

f.

ƒ Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado ƒ Máquina de corriente continua

ME.19. Cuando se incrementa la carga de un generador de corriente continua, que gira a velocidad constante, se observa que la tensión, en bornes del inducido, disminuye. ¿Sobre qué magnitudes y en qué sentido se debe actuar para que la tensión en bornes del inducido se mantenga constante (sin modificar la carga)? a.

Se aumenta la corriente por el devanado de compensación

b. Se disminuye la corriente por el devanado de excitación c.

Se disminuye la corriente por el devanado de conmutación

d. Se deja que el generador funcione en vacío e.

Se aumenta la corriente por el devanado de excitación

f.

Se disminuye la corriente por el devanado de excitación y simultáneamente se aumenta la corriente por el devanado de compensación

ME.20. ¿Qué devanados forman parte de una máquina de corriente continua?

12

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

¿Cuales de estos devanados son indispensables para el funcionamiento de la máquina?

a.

ƒ de excitación; obligatorio ƒ de amortiguamiento; obligatorio ƒ de conmutación; opcional

b.

ƒ del inducido; opcional ƒ de excitación; obligatorio ƒ de conmutación; opcional

c.

ƒ del inducido; obligatorio ƒ de excitación; obligatorio ƒ de amortiguamiento; obligatorio ƒ de conmutación; opcional

d.

ƒ ƒ ƒ ƒ

del inducido; opcional de excitación; obligatorio de conmutación; opcional de compensación; opcional

e.

ƒ ƒ ƒ ƒ

del inducido; obligatorio de excitación; obligatorio de conmutación; opcional de compensación; opcional

f.

ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

del inducido; obligatorio de excitación; obligatorio de conmutación; opcional de compensación; opcional de amortiguamiento; opcional

ME.21. De una máquina eléctrica se conocen los siguientes datos de la placa de características: Sn = 5 kVA; Un = 230/400 V; nn = 600 r/min; fn = 60 Hz; If = 2 A; Uf = 120 V; cos Mn = 0,85. ¿Qué tipo de máquina es? ¿Cuál es el número de pares de polos? ¿Cuánto vale la corriente de fase en condiciones nominales? ¿Cuánto vale la potencia reactiva en condiciones nominales?

a.

Generador síncrono trifásico p=6 In = 7,25 A Qn = 2634 var

b.

Motor asíncrono trifásico con rotor bobinado p=3 In = 7,25 A Qn = 2634 var

d.

Generador síncrono trifásico p=3 In = 12,55 A Qn = 2634 var

e.

Motor síncrono trifásico p=5 In = 12,55 A Qn = 4250 var

13

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

c.

Generador síncrono trifásico p=5 In = 4,17 A Qn = 4250 var

f.

Generador asíncrono trifásico p=6 In = 4,17 A Qn = 4250 var

ME.22. En el caso en que un generador de corriente continua con excitación derivación no se autoexcite, ¿cuales podrían ser las causas? ƒ La resistencia total del circuito inducido es demasiado pequeña y/o

a.

ƒ La tensión remanente es demasiado pequeña o la resistencia del circuito del inducido es demasiado grande

d.

ƒ el sentido del campo magnético remanente es contrario al sentido del campo magnético producido por la corriente de excitación y/o ƒ la tensión remanente es demasiado pequeña

b.

ƒ La tensión de alimentación del devanado de excitación está interrumpida y/o

ƒ El campo magnético de reacción tiene el sentido contrario al sentido del campo magnético inductor y/o

e.

ƒ la tensión remanente es demasiado pequeña

ƒ la resistencia equivalente del circuito de excitación es demasiado pequeña

ƒ La resistencia total del circuito de excitación es demasiado grande y/o

c.

ƒ el sentido del campo magnético remanente es opuesto al sentido del campo magnético producido por la corriente de excitación y/o ƒ la tensión remanente está demasiado pequeña

ƒ la tensión remanente es demasiado pequeña y/o

ƒ La resistencia total del circuito del inducido es demasiado grande y/o

f.

ƒ el sentido del campo magnético remanente es opuesto al sentido del campo magnético producido por la corriente de excitación y/o la tensión remanente es demasiado pequeña

14

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

ME.23. La caja de bornes de una máquina eléctrica tiene los siguientes bornes: D1, D2, C1, C2. ¿De qué tipo de máquina eléctrica se trata y con qué devanados está equipada esta máquina? Máquina síncrona trifásica Máquina asíncrona trifásica

a.

ƒ Devanado inductor D1, D2

d.

ƒ Devanado inducido C1, C2

ƒ Devanado de amortiguamiento C1, C2

Máquina de corriente continua con excitación compuesta

b.

ƒ Devanado de excitación serie conectado en serie con el devanado de excitación derivación D1, D2

Máquina de corriente continua con excitación serie

e.

Máquina de corriente continua con excitación serie

c.

ƒ Devanado de excitación serie D1, D2 ƒ Devanado inducido conectado en serie con el devanado de conmutación C1, C2

ƒ Devanado de conmutación C1, C2

ƒ Devanado de excitación serie D1, D2

ƒ Devanado de excitación serie D1, D2

Máquina síncrona trifásica

f.

ƒ Devanado inducido conectado en serie con el devanado de compensación C1, C2

ƒ Devanado de excitación serie D1, D2 ƒ Devanado inducido conectado en serie con el devanado de amortiguamiento C1, C2

ME.24. ¿Cómo se puede comprobar de forma experimental el hecho de que un generador de corriente continua, con excitación independiente, se ha autoexcitado?

a.

En el arranque del motor de arrastre del generador, la tensión en los bornes del inducido del generador aumenta desde cero hasta un valor estable

d.

Cuando se alimenta con tensión nominal el inducido del generador, la corriente por el devanado de excitación aumenta desde cero hasta el valor nominal

15

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

La tensión en los bornes del in-

b. ducido del generador no cambia, es igual en vacío y en carga

c.

En el arranque del motor de arrastre del generador, la tensión en los bornes del devanado de excitación aumenta desde cero hasta un valor estable

e.

Si el devanado de excitación está alimentado con tensión nominal, la tensión en los bornes del inducido del generador no cambia en el arranque del motor de arrastre del generador

f.

En el generador de corriente continua con excitación independiente no se puede producir la autoexcitación

ME.25. ¿Qué valor tiene la corriente que pasa por el devanado de conmutación de una máquina de corriente continua con excitación independiente? a.

Es igual a la corriente de excitación Es igual a la corriente del induci-

b. do y a la corriente de excitación

c.

Tiene un valor comprendido entre el 2% y el 10% del valor de la corriente de excitación

Es inferior al 10% de la corriente

d. del inducido e.

Es igual a la corriente nominal si la máquina tiene devanado de compensación y en caso contrarío tiene un valor inferior al 10% de la corriente nominal

f.

Es igual a la corriente del inducido

ME.26. ¿Dónde está dispuesto el devanado inductor de la máquina de corriente continua y de qué tipo es este devanado? a.

ƒ En el estátor ƒ De tipo concentrado y se alimenta con corriente alterna

d.

ƒ En el rotor ƒ De tipo concentrado y se alimenta con corriente alterna

e.

ƒ En el estátor ƒ De tipo concentrado y se alimenta con corriente continua

ƒ En el estátor

b. ƒ De tipo distribuido y se alimenta con corriente continua

16

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

c.

ƒ En el estátor ƒ De tipo concentrado o distribuido y se alimenta con corriente continua

f.

ƒ En el rotor ƒ De tipo concentrado y se alimenta con corriente continua

ME.27. ¿Dónde está dispuesto el devanado inducido del motor asíncrono trifásico y de qué tipo es este devanado?

a.

ƒ En el rotor ƒ Distribuido, de corriente continua en el caso del motor con rotor en jaula de ardilla y de corriente alterna en el caso del motor con rotor bobinado

b.

ƒ En el estátor ƒ Distribuido, de corriente continua e indiferente del tipo del rotor

c.

ƒ En el rotor ƒ De corriente alterna, distribuido, trifásico en el caso del motor con rotor bobinado y polifásico en el caso del motor con rotor en jaula de ardilla

d.

ƒ En el estátor ƒ Distribuido, de corriente alterna e indiferente del tipo del rotor

e.

ƒ En el estátor ƒ Distribuido, trifásico, de corriente alterna, indiferente del tipo del rotor

f.

ƒ En el rotor ƒ De corriente alterna, distribuido, trifásico en el caso del motor con rotor en jaula de ardilla y polifásico en el caso del motor con rotor bobinado

ME.28. ¿Qué tipos de máquinas eléctricas se pueden equipar con devanado de amortiguamiento? a.

Todos los tipos de máquinas eléctricas

d. Las máquinas síncronas trifásicas

Todos los tipos de máquinas de

e.

Las máquinas asíncronas trifásicas con rotor bobinado

f.

Las máquinas asíncronas trifásicas y las máquinas asíncronas monofásicas

b. corriente alterna c.

Las máquinas síncronas trifásicas con polos lisos y las máquinas de corriente continua con excitación compuesta

17

Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

ME.29. Se considera una máquina eléctrica cuya velocidad nominal es nn = 720 r/min, para una frecuencia nominal: fn = 60 Hz. ¿Qué tipo de máquina es y cuantos polos tiene? a.

Máquina asíncrona 5 polos

d.

Máquina síncrona 10 polos

b.

Máquina síncrona 5 polos

e.

Máquina asíncrona 4 polos

c.

Máquina de corriente continua 8 polos

f.

Máquina asíncrona 8 polos

ME.30. ¿Qué tipos de máquinas eléctricas tienen el rotor de forma cilíndrica? (Se desprecia la presencia de las ranuras) ƒ de corriente continua

a.

ƒ asíncronas ƒ síncronas trifásicas con polos lisos

ƒ de corriente continua

d.

ƒ asíncronas trifásicas

b.

ƒ asíncronas monofásicas de fase partida

e.

ƒ de corriente continua ƒ asíncronas trifásicas

ƒ asíncronas trifásicas

ƒ síncronas

ƒ asíncronas trifásicas ƒ síncronas trifásicas

ƒ de corriente continua ƒ asíncronas monofásicas con espira de sombra

ƒ síncronas trifásicas con polos lisos ƒ de corriente continua

ƒ síncronas trifásicas

c.

ƒ asíncronas trifásicas

f.

ƒ todos los tipos máquinas asíncronas monofásicas ƒ síncronas trifásicas con polos salientes

18

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

LEYENDA cos M f fs If Ir km n NAT NBT p P S Tm Uf Ur0 K

factor de potencia frecuencia frecuencia de estátor corriente de excitación corriente de rotor capacidad de sobrecarga de un motor asíncrono trifásico velocidad del rotor [r/min] número de espiras por fase del devanado de alta tensión de un transformador trifásico número de espiras por fase del devanado de baja tensión de un transformador trifásico número de pares de polos potencia útil potencia aparente par máximo tensión de alimentación del devanado de excitación tensión del rotor en vacío rendimiento

Si a cualquiera de las magnitudes anteriores se le añade el subíndice “n” indica que el valor de dicha magnitud corresponde a condiciones nominales.

19

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

CAPÍTULO 2 EL TRANSFORMADOR TR.1. ¿Mediante qué ensayo y en qué condiciones se determinan las pérdidas en el hierro de un transformador en condiciones nominales? a.

Ensayo de vacío para U10 = U1n

d. sión de alimentación reducida

b.

Ensayo de cortocircuito para U10 = U1n

e.

Ensayo de vacío para I10 = (2-10)% I1n

c.

Ensayo de vacío para I1 = I1n

f.

Ensayo de vacío para tensión de alimentación reducida

Ensayo de cortocircuito para ten-

TR.2. El esquema eléctrico equivalente de la figura TR.2 representa: I1

Rcc

Xcc

I’2

U1

U’2

Fig. TR.2 a.

El esquema eléctrico equivalente de un transformador monofásico en vacío

d. de un transformador trifásico en

El esquema eléctrico equivalente

b.

El esquema eléctrico equivalente simplificado de un transformador monofásico o de una fase de un transformador trifásico

e.

vacío

El esquema eléctrico equivalente de un transformador monofásico que funciona con carga resistiva

20

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

c.

El esquema eléctrico equivalente de un transformador trifásico en cortocircuito

f.

El esquema eléctrico equivalente simplificado de un transformador monofásico o de una fase de un transformador trifásico en vacío

TR.3. Los devanados de un transformador trifásico están conectados según la figura TR.3.

A

B

C

¿Cuál es la conexión y el índice horario de este transformador?

A’

B’

C’

b

c

a

b’

c’

a’

Fig. TR3 a.

Yy0

c.

Yy2

e.

Yy5

b.

Yy7

d.

Yy8

f.

Yy6

TR.4. El esquema eléctrico de la figura TR.4 corresponde a un transformador monofásico. Algunos de los parámetros y de las magnitudes eléctricas del esquema representan: I1

R1

X1V IFe

U1

R’2 I10 Iµ

RFe

Fig. TR.4

Xµ

X’2V I’2

U’2

21

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

a.

R2’: resistencia del devanado secundario reducido al primario

R2’: resistencia del devanado secundario reducido al primario

XP: impedancia de magnetización

IFe: componente activa de la corriente de vacío

RFe: resistencia correspondiente a las pérdidas en el hierro

d.

RFe: resistencia correspondiente a las pérdidas en el hierro

IFe: componente activa de la corriente de vacío

b.

XP: reactancia de magnetización

X1V: reactancia de magnetización del devanado primario

R1: resistencia del devanado primario

R2’: resistencia del devanado secundario reducido al primario

X’2V: reactancia de magnetización del devanado secundario reducida al primario

e.

XP: impedancia de magnetización

RFe: resistencia de magnetización

RFe: resistencia correspondiente a las pérdidas en el hierro

I10: corriente de vacío U1: tensión de alimentación del devanado primario

I’2: corriente secundaria reducida al primario

c.

IP: corriente de magnetización X1V: reactancia de magnetización del devanado primario

f.

X’2V: reactancia de magnetización del devanado secundario reducida al primario IFe: componente reactiva de la corriente de vacío

RFe: resistencia de magnetización

I’2: corriente de secundario

TR.5. Se conocen los siguientes datos de catálogo de un transformador: Sn = 1000 kVA, 20 kV/525 V, İcc = 6%, i0 = 2%, Pcc = 12 kW, P0 = 1950 W, conexión Dy3. 5.1 Las corrientes y tensiones de línea y de fase correspondientes a alta y a baja tensión respectivamente son:

a.

UAl = 20 V UBl = 525V IAl = 50 A IBl = 1904,76 A

UAf = 20 kV UBf = 303,1 V IAf = 28,87 A IBf = 1904,76 A

d.

UAl = 20 kV UBl = 525 V IAl = 28,87 A IBl = 1099,71 A

UAf = 20 kV UBf = 303,1 V IAf = 16,67 A IBf = 1099,71 A

22

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

b.

UAl = 20 kV UBl = 525 V IAl = 28,87 A IBl = 1099,71A

UAf = 11547 V UBf = 525 V IAf = 28,87 A IBf = 634,92 A

c.

UAl = 20 kV UBl = 525 V IAl = 28,87A IBl = 909,32 A

UAf = 20 kV UBf = 909,32 V IAf = 50 A IBf = 634,92 A

e.

UAl = 20 kV UBl = 525 V IAl = 50 A IBl = 1904,76 A

UAf = 11547 V UBf = 525 V IAf = 50 A IBf = 1099,71 A

f.

UAl = 20 kV UBl = 525 V IAl = 50 A IBl = 1904,76 A

UAf = 20 kV UBf = 909,32 V IAf = 86,6 A IBf = 1904,76 A

5.2. El ángulo entre UBC y Ubc leído en sentido horario es: a.

2400

1500

b.

c.

2100

300

d.

e.

900

f.

450

5.3. El factor de reducción de las resistencias secundarias al primario, si el transformador se alimenta por la parte de alta tensión, es: a.

1,45·103

c.

4,35·103

e.

0,23·10-3

b.

26,25·10-3

d.

38,09

f.

439,88·103

5.4. El factor de reducción de la corriente secundaria al primario si el transformador se alimenta por la parte de baja tensión es: a.

689,06·10-6

c.

26,25·10-3

e.

15,15·10-3

b.

1,45·10-3

d.

38,09

f.

65,98

5.5. La relación de transformación es: a.

38,095

c.

15,15·10-3

e.

26,25·10-3

b.

65,98

d.

21,99

f.

45,466·10-3

5.6. El factor de reducción de la tensión secundaria al primario si el transformador se alimenta por la parte de alta tensión es: a. b.

45,466·10-3 0,23·10

-3

c. d.

30,095 1,45·10

3

e.

65,98

f.

4,35·103

23

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

5.7. El rendimiento para cos M2 = 0,8 y carga igual al 50% de la carga nominal es: a.

96,97 %

c.

98,77 %

e.

98,28 %

b.

99,38 %

d.

98,46 %

f.

96,63 %

5.8. El rendimiento máximo para cos M2 = 0,8 es: a.

97,63 %

c.

98,8 %

e.

99,38 %

b.

98,28 %

d.

99,99 %

f.

96,77 %

5.9. Las componentes activa y reactiva de la tensión de cortocircuito son: a. b.

İRcc = 0,195 % İXcc = 5,99 % İRcc = 1,2 % İXcc = 5,87 %

c. d.

İRcc = 5,87 % İXcc = 1,2 % İRcc = 1,2 % İXcc = 6,12%

e. f.

İRcc = 5,99 % İXcc = 0,195 % İRcc = 0,195 % İXcc = 6,003 %

5.10. La caída de tensión en los bornes del devanado secundario, si el transformador funciona con carga capacitiva igual al 70% de la carga nominal, es: a.

İc = - 0,84%

c.

İc = 0,84%

e.

İc = + 4,193%

b.

İc = 4,109%

d.

İc = 4,284%

f.

İc = - 4,109%

5.11. La corriente de vacío, por fase, si el transformador se alimenta por el devanado de baja tensión es: a.

0,57 A

c.

1A

e.

1,732 A

b.

38,095 A

d.

21,99 A

f.

12,69 A

5.12. La tensión de cortocircuito, por fase, si el transformador se alimenta por el devanado de alta tensión es: a.

692,82 V

c.

31,5 V

e.

1200 V

24

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

b.

2078,46 V

d.

54,56 V

f.

18,18 V

5.13. Las componentes activa, IFe, y reactiva, IP, de la corriente de vacío, por fase, si el transformador se alimenta por el lado de alta tensión son: a. b.

IFe = 0,0325 A Iµ = 0,33498 A IFe = 2,1444 A Iµ = 21,898 A

c. d.

IFe = 0,0563 A Iµ = 0,575 A IFe = 0,2 A Iµ = 0,9798 A

e. f.

IFe = 0,0325 A Iµ = 0,3318 A IFe = 2,54 A Iµ = 12,44 A

5.14. La resistencia correspondiente a las pérdidas en el hierro (E1 # U1) es: a.

RFe = 60,27·103 :

c.

RFe = 615,38·103 :

e.

RFe = 7,874·103 :

b.

RFe = 9,32·103 :

d.

RFe = 100·103 :

f.

RFe = 9325 :

5.15. La resistencia, Rcc, la reactancia, Xcc, y la impedancia de cortocircuito, Zcc, si el transformador se alimenta por el devanado de alta tensión son: Rcc = 14,39 :

a.

b.

Xcc = 70,52 :

Rcc = 43,18 :

c.

Xcc = 57,59 :

Rcc = 1,6 :

e.

Xcc = 23,95 :

Zcc = 71,98 :

Zcc = 71,98 :

Zcc = 24 :

Rcc = 2,34 :

Rcc = 7,02 :

Rcc = 4,8 :

Xcc = 71,94 :

d.

Zcc = 71,98 :

Xcc = 71,63 :

f.

Zcc = 71,98 :

Xcc = 23,5 : Zcc = 24 :

5.16. El factor de potencia nominal en vacío, cos M10n, y el factor de potencia nominal en cortocircuito, cos M1ccn, son: a. b.

cos M10n = 0,2 cos M1ccn = 0,0975 cos M10n = 0,00195 cos M1ccn = 0,012

c. d.

cos M10n = 0,012 cos M1ccn = 0,00195 cos M10n = 0,00112 cos M1ccn = 0,00692

e. f.

cos M10n = 0,00692 cos M1ccn = 0,00112 cos M10n = 0,0975 cos M1ccn = 0,2

25

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

5.17. La conexión Dy3 se consigue si se conectan los devanados del transformador según el esquema: A

B

C

A

B

C

A’

B’

C’

A’

B’

C’

a’

b‘

c‘

b’

c‘

a‘

a

b

c

b

c

a

a.

b.

d.

A

B

C

A’

B’

C’

c

b

a

c’

b‘ A

A’

c.

a‘ B

B’ a

b

a’

b‘

e.

C

C’ c

f.

c‘

TR.6. El esquema eléctrico de la figura TR.6 representa:

A

B

C

A’

B’

C’

b

c

a

b’

c‘

a‘

A

B

C

A’

B’

C’

c’

b‘

a‘

c

b

a

26

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

I1n

Xcc

Rcc

U1ccn

Fig. TR.6 a.

El esquema equivalente del transformador monofásico en vacío o de una fase del transformador trifásico El esquema equivalente simplificado del transformador monofásico o de

b. una fase del transformador trifásico c.

El esquema equivalente del transformador trifásico en cortocircuito, alimentado con tensión nominal

d. El esquema equivalente del transformador trifásico en vacío e.

El esquema equivalente simplificado del transformador monofásico

f.

El esquema equivalente del transformador monofásico en cortocircuito o de una fase del transformador trifásico en cortocircuito, alimentado con la tensión de cortocircuito nominal

TR.7. ¿Mediante qué ensayo y en qué condiciones se determinan las pérdidas nominales en el cobre de un transformador? a.

Ensayo de vacío para U10 = U1n

d. sión de alimentación reducida

b.

Ensayo de cortocircuito para U10 = U1n

e.

Ensayo de vacío para I10 = (2-10)% I1n

c.

Ensayo de cortocircuito para I1 = I1n

f.

Ensayo de vacío para tensión de alimentación reducida

Ensayo de cortocircuito para ten-

TR.8. El esquema eléctrico equivalente de la figura TR.8 representa:

27

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

I10

R1

X1ı

IFe

U1n

RFe

Iµ Xµ

Fig. TR.8 a.

El esquema equivalente del transformador monofásico en vacío o de una fase del transformador trifásico en vacío El esquema equivalente simplificado del transformador o de una fase del

b. transformador trifásico c.

El esquema equivalente del transformador trifásico en cortocircuito, alimentado con tensión nominal

d. El esquema equivalente del transformador trifásico en vacío e.

El esquema equivalente simplificado del transformador monofásico

f.

El esquema equivalente del transformador monofásico en cortocircuito o de una fase del transformador trifásico en cortocircuito

TR.9. En el caso de un autotransformador, ¿cómo es la potencia transmitida por los bornes del secundario hacia el receptor, S2, respecto a la potencia transmitida mediante el campo magnético, Sm? ¿Para qué potencia se diseña un autotransformador? a.

S2 > Sm Potencia transferida por conexión directa

S2 > Sm

d. Potencia transferida por acoplamiento magnético

S2 = Sm

b. Potencia transferida por acoplamiento magnético

e.

S2 > Sm Potencia útil transferida al consumidor

28

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

c.

S2 < Sm Potencia transferida por conexión directa

f.

S2 < Sm Potencia útil transferida al receptor

TR.10. ¿Cómo es la tensión en los bornes del devanado secundario del transformador funcionando en carga, U2, respecto al funcionamiento en vacío, U20?

a.

U2 < U20 para carga resistiva y para carga inductiva U2 > U20 para carga puramente capacitiva

U2 < U20 para carga resistiva

d. U2 > U20 para carga inductiva y para carga capacitiva

U2 < U20 para carga inductiva

b. U2 > U20 para carga capacitiva y

e.

U2 < U20 para carga puramente capacitiva y para carga resistiva U2 > U20 para carga inductiva

f.

U2 = U20 para carga inductiva U2 > U20 para carga capacitiva U2 < U20 para carga resistiva

para carga resistiva

c.

U2 < U20 para carga inductiva U2 > U20 para carga puramente capacitiva U2 = U20 para carga resistiva

TR.11. ¿Cuál de las siguientes definiciones y curvas representan la característica externa del transformador? U2 = U2(c) U1 = U1n = cte f1 = f1n = cte cos M2 = cte

U2

a.

U20

'u = 'u(c) U1 = U1n = cte f1 = f1n = cte cos M1 = cte

'u

L

b.

R C

c

U20

C R L

c

29

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

U2 = U2(If) U1 = U1n = cte f1 = f1n = cte cos M2 = cte U2

c.

U20

U2 = U2(If) U1 = U1n = cte f1 = f1n = cte cos M2 = cte

U2

C

d.

R L

L R

U20

C Ie

Ie

U2 = U2(c) U1 = U1n = cte f1 = f1n =cte cos M2 = cte U2

e

U20

'u = 'u(If) U1 = U1n = cte f1 = f1n = cte cos M2 = cte 'u

C

F

R L

U20

L R C

Ie

c

TR.12. El balance de potencias activas del transformador monofásico en vacío es el siguiente: a.

P10 = Rcc I 210

d.

P10 = PJn + P2

b.

P10 = R1I 21 + R2·I 22 + P2

e.

P10 = R2·I 220 + PFe

c.

P10 = R1·I 210 + PFe

f.

P10 = PFe + P2

TR.13. La caída de tensión durante el funcionamiento en carga de un transformador, Hc, es:

30

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

Hc = 0 para carga resistiva

a.

b.

Hc z 0 para carga inductiva y para carga capacitiva

d.

Hc z 0 capacitiva

Hc < 0 para carga inductiva y para carga resistiva

e.

Hc > 0 para carga capacitiva

c.

Hc = 0 para carga inductiva y para carga capacitiva

Hc < 0 para carga capacitiva y para carga resistiva Hc > 0 para carga inductiva

Hc > 0 para carga capacitiva y para carga resistiva

f.

Hc < 0 para carga inductiva

Hc > 0 para carga inductiva y para carga resistiva Hc < 0 para carga puramente capacitiva

TR.14. A partir de los datos experimentales medidos en el ensayo representado por la figura TR.14 se pueden determinar: A

A

W

U1n

V A’ Fig. TR.14

a.

ƒ las pérdidas nominales en cobre

d.

ƒ la corriente nominal de vacío

ƒ la relación de transformación

ƒ la corriente nominal de vacío

b.

ƒ las pérdidas nominales en el hierro

ƒ la corriente de cortocircuito

e.

ƒ el factor de potencia nominal en vacío ƒ la relación de transformación

c.

ƒ las pérdidas en hierro ƒ el factor de potencia en cortocircuito

ƒ la tensión nominal de cortocircuito

f.

ƒ las pérdidas en hierro ƒ el factor de potencia en cortocircuito ƒ las pérdidas nominales en cobre ƒ el factor de potencia en vacío ƒ la reactancia de magnetización

31

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

TR.15. ¿Cuales son las condiciones que deben cumplir los transformadores para que se puedan acoplar y funcionar de manera óptima en paralelo?

a.

ƒ los transformadores deben tener las potencias nominales parecidas ƒ el desfase entre las tensiones de cortocircuito debe ser lo más pequeño posible ƒ los transformadores deben pertenecer al mismo grupo de conexiones

d.

b.

ƒ los transformadores deben pertenecer al mismo grupo de conexiones ƒ los transformadores deben tener idénticas tensiones nominales de cortocircuito

e.

d.

ƒ entre los transformadores acoplados en paralelo no se deben establecer corrientes de circulación ƒ los transformadores deben tener idénticas tensiones nominales de cortocircuito

f.

ƒ los transformadores deben tener las mismas tensiones primarias ƒ los transformadores deben tener idénticas relaciones de transformación ƒ los transformadores deben pertenecer al mismo grupo de conexiones ƒ el desfase entre las tensiones de cortocircuito de los dos transformadores debe ser lo más pequeño posible ƒ los transformadores deben tener idénticas tensiones nominales de cortocircuito ƒ los transformadores deben pertenecer al mismo grupo de conexiones ƒ la carga total se debe repartir entre los transformadores conectados en paralelo proporcionalmente con la potencia nominal de cada transformador ƒ los transformadores deben tener idénticas relaciones de transformación ƒ los transformadores deben pertenecer al mismo grupo de conexiones

TR.16. A partir de los datos experimentales medidos en el ensayo representado por la figura TR.16 se pueden determinar:

32

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

U1

Regulador de tensión

I1n

A

A

a

A’

a’

V

Fig. TR.16 a.

b.

c.

ƒ relación de transformación

ƒ pérdidas nominales en el cobre ƒ corriente nominal en vacío

d. ƒ factor de potencia en cortocir-

ƒ pérdidas nominales en el hierro ƒ tensión nominal de cortocircuito

e.

ƒ pérdidas nominales en el cobre ƒ tensión nominal de cortocircuito

f.

ƒ pérdidas nominales en el cobre ƒ tensión nominal de cortocircuito ƒ factor de potencia nominal en cortocircuito

ƒ tensión nominal de cortocircuito

cuito

TR.17. En la placa de características de un transformador aparece: Yd, 400/230 V. Los extremos de los devanados de alta y baja tensión son accesibles, de manera que se puede realizar cualquier conexión para alta y baja tensión respectivamente. En el caso en que el transformador se alimente de una línea de 230 V y se desee que funcione a carga nominal, ¿por qué parte se debe alimentar el transformador y como debe conectarse el devanado? a.

Se puede alimentar sólo por el lado de baja tensión; conexión triángulo

d. lado de alta tensión; conexión es-

Se puede alimentar sólo por el

b.

Se alimenta por el lado de alta o por el lado de baja tensión; en ambos casos el devanado está conectado en estrella

Se alimenta por el lado de alta o por el de baja tensión; en ambos casos el devanado está conectado en triángulo

trella

e.

33

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

c.

Se alimenta por el lado de baja tensión; conexión estrella o por el lado de alta tensión; conexión triángulo

f.

Se alimenta por el lado de alta tensión; conexión estrella o por el lado de baja tensión; conexión triángulo

TR.18. En la figura TR.18 se considera el diagrama fasorial simplificado de un transformador. ¿A qué tipo de carga corresponde este diagrama fasorial? I1= I’2

j·Xcc I1 U1

Rcc I1 U’2 Fig. TR.18

a.

Carga resistiva

d. Carga puramente inductiva

b. con el tipo de carga

El diagrama fasorial no cambia

e.

Conociendo solamente el diagrama fasorial no se puede deducir el tipo de carga

c.

Carga puramente capacitiva

f.

Carga de carácter capacitivo

TR.19. ¿A qué tipo de carga corresponde el diagrama fasorial de la figura TR.19 (se considera el diagrama fasorial simplificado del transformador)? U1 U’2 I1 = I’2 a.

Carga resistiva

j·Xcc I1 Rcc I1

Fig. TR.19 d. Carga de carácter inductivo

34

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

b. con el tipo de carga

El diagrama fasorial no cambia

e.

Conociendo solamente el diagrama fasorial no se puede deducir el tipo de carga

c.

Carga puramente capacitiva

f.

Carga de carácter capacitivo

TR.20. En la figura TR.20 se presentan las características externas para tres transformadores. ¿De qué modo se reparte la carga entre los tres transformadores conectados en paralelo? U2 U20

T1 T2 T3

I2 Fig. TR.20 El que más carga tiene es T1, si-

a.

Los tres transformadores se cargan idénticamente

d. gue T3 y el que menos carga tiene

b.

El que más carga tiene es T1, sigue T2 y el que menos carga tiene es T3

e.

Conociendo sólo las características externas no se puede saber como se cargan los tres transformadores

c.

El que más carga tiene es T2, sigue T1 y el que menos carga tiene es T3

f.

El que más carga tiene es T3, sigue T2 y el que menos carga tiene es T1

es T2

TR.21. ¿Qué magnitudes, medidas experimentalmente, son necesarias para determinar por cálculo la característica del rendimiento del transformador? Indicar los ensayos y las condiciones en que se realizan.

35

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

a.

ƒ potencia útil: se determina por el ensayo de vacío, cuando el transformador se alimenta con tensión reducida

d.

ƒ pérdidas nominales en el cobre: se determinan por el ensayo en cortocircuito, cuando I1cc = I1n

ƒ potencia absorbida: se determina cuando el transformador funciona en carga

b.

c.

ƒ potencia útil y potencia absorbida: ambas se determinan por el ensayo en carga nominal

ƒ pérdidas nominales en el hierro: se determinan por el ensayo en cortocircuito, cuando U1 = U1n ƒ pérdidas nominales en el cobre: se determinan por el ensayo en vacío, I1 = I1n

TR.22. Los devanados de un transformador trifásico están conectados según la figura TR.22. ¿Cuál es la conexión y el índice horario de este transformador?

ƒ pérdidas nominales en el hierro: se determinan por el ensayo en vacío, cuando el transformador se alimenta con U10 = U1n

ƒ pérdidas nominales en el hierro: se determinan por el ensayo en cortocircuito, cuando I1cc = I1n

e.

f.

ƒ pérdidas nominales en el cobre: se determinan por el ensayo en vacío, cuando el transformador se alimenta con U10 = U1n

ƒ se impone cos M2 y se determina mediante el ensayo en carga la potencia útil

A

B

C

A’

B’

C’

b

c

a

b’

c’

a’

Fig. TR 22

36

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

a.

Dy1

c.

Dy2

e.

Dy5

b.

Dy7

d.

Dy8

f.

Dy11

TR.23. Las ecuaciones que corresponden al esquema eléctrico equivalente de la figura TR.23, escritas en complejos, son las siguientes: I1

Rcc

Xcc

I’2

U1

U’2

Fig. TR.23 a.

°­U 1 R1 ˜ I 1  X 1V ˜ I 1  E1 ® ' ' ' ' ' ' °¯ U 2 R2 ˜ I 2  X 2V ˜ I 2  E 2

b.

­°U 1 Rcc ˜ I 1  X cc ˜ I '2  U '2 ® ' °¯ I 1 # I 2

c.

­°U 1 Rcc ˜ I 1  j ˜ X cc ˜ I 1  U '2 ® ' °¯ I 1  I 2 I 10

d.

­°U 1 Rcc ˜ I 1  j ˜ X cc ˜ I 1  U '2 ® ' °¯ I 1 # I 2

e.

°­U 1 ® °¯ I 10

f.

R1 ˜ I 1  j ˜ X 1V ˜ I 1  E1 Iw  Iµ

'

I1  I 2

­°U 1 Rcc ˜ I 1  X cc ˜ I 1  U '2 ® ' °¯ I 1 # I 2

37

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

TR.24. El diagrama fasorial de la figura TR.24 representa:

j Xcc I1 U1n

Rcc·I1 U’2 M1

M2 I1=I’2

Fig. TR.24

a.

El diagrama correspondiente a una fase del transformador trifásico que funciona con carga de carácter inductivo

b.

El diagrama del transformador monofásico en vacío

c.

El diagrama simplificado del transformador monofásico que funciona en carga de carácter inductivo

El diagrama del transformador

d. monofásico en cortocircuito e.

El diagrama del transformador monofásico que funciona con carga resistiva

f.

El diagrama simplificado del transformador monofásico o de una fase del transformador trifásico que funciona en carga de carácter inductivo

TR.25. ¿Cuál es el desfase en grados entre las tensiones homólogas de alta y baja tensión, en sentido horario, en el caso de un transformador monofásico, Įm, y en el caso de un transformador trifásico en conexión Yz, Įt, respectivamente? Įm ^0°; 90°; 180°`

a.

Įt = (2·k+1)·30°; k ` Įt  (0°; 360°@

Įm = (2·k+1) 30°; k `

d.

Įt = (2·k)·30°; k ` Įt, m (0°; 360°@

38

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

Įm  ^0°; 180°`

b.

c.

Įt = (2·k)·30°; k `

Įm ^0°; 180°`

e.

Įt = (2·k+1)·30°; k `

Įt  (0°; 360°@

Įt (0°; 360°@

Įm = (2·k) 30°; k `

Įm ^0°; 90°; 180°`

Įt = (2·k+1)·30°; k `

f.

Įt = (2·k)·30°; k ` Įt (0°; 360°@

Įt, m (0°; 360°@

TR.26. ¿Cuánto vale el índice de carga, c, de un transformador que funciona a una carga un 20% inferior la carga nominal? a.

1

c.

0,8

e.

1,2

b.

0,2

d.

0,5

f.

0,6

TR.27. ¿Qué representan las siguientes ecuaciones escritas en notación compleja? ­ U 1 R1 ˜ I 1  j ˜ X V1 ˜ I 1  E1 ° ' ' ' ' ' ' °  U 2 R2 ˜ I 2  j ˜ X V 2 ˜ I 2  E 2 ° ® E1 E '2  j ˜ X P ˜ I P  RFe ˜ I Fe ° N1 ' °I ˜I P I 1  I 2 I P  I Fe ; ) °¯ 1 0 Rm

a.

Las ecuaciones del transformador ideal, en régimen permanente

d. real en cortocircuito

Las ecuaciones del transformador

e.

Las ecuaciones del transformador real, en régimen permanente

Las ecuaciones del transformador ideal en cortocircuito

f.

Las ecuaciones del transformador ideal en vacío

b. real en vacío c.

Las ecuaciones del transformador

TR.28. ¿Qué parte de la potencia transmitida por un autotransformador, S2, es por conexión directa, Sd, y que parte por acoplamiento magnético, Sm?

39

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

a.

Sd

S2  Sm ;

Sd

S2  Sm ;

Sm

§ 1· S2 ¨1  ¸ © ra ¹

Sm

S2 ra

d.

donde ra representa la relación de transformación del autotransformador

donde ra representa la relación de transformación del autotransformador

Sd

Sd = 0 y S2 = Sm

b. porque toda la potencia transmi-

tida al receptor se transfiere por acoplamiento magnético Sd

c.

S2  Sm

e.

S2 ra

S2 ra

Sm

donde ra representa la relación de transformación del autotransformador S2 = Sd

donde ra representa la relación de transformación del autotransformador

f.

es decir que toda la potencia transmitida al receptor se transfiere por conexión directa

TR.29. Se considera un transformador eléctrico trifásico en conexión Dy5, cuyas tensiones nominales son 380 V y 120 V. ¿Cuánto vale la relación de transformación, rT, el factor de reducción de las tensiones secundarias al primario, kT, el factor de reducción de las corrientes, kI, y el factor de reducción de la resistencia secundaria, kR, si el transformador se alimenta por la parte de alta tensión? rT = 3,16

a.

b.

kT = 5,48 kI = 0,182

rT = 1,182

c.

kT = 0,315 kI = 3,16

rT = 5,48

e.

kT = 3,16 kI = 0,315

kR = 30,08

kR = 5,48

kR = 10,027

rT = 5,48

rT = 3,16

rT = 1,182

kT = 5,48 kI = 1,828 kR = 10,027

d.

kT = 3,16 kI = 0,315 kR = 30,08

f.

kT = 5,48 kI = 0,182 kR = 30,08

40

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

TR.30. Tres transformadores trifásicos conectados en paralelo alimentan una carga total ST = 3·Sn. Se conocen las potencias nominales, Sn1 = Sn, Sn2 = Sn, Sn3 = 2·Sn y las tensiones de nominales de cortocircuito, Hcc1 = Hccn, Hcc2 = 1,05·Hccn, Hcc3 = Hccn, de cada transformador. ¿Cómo se distribuye la potencia total entre los tres transformadores? S1 = S2 = Sn

a.

S3 = 2·Sn

c.

S1 = 0,759·Sn

b.

S2 = 0,723·Sn S3 = 1,446·Sn

S1 = S2 = 0,75·Sn S3 = 1,5·Sn

S1 = 0,7233·Sn

e.

S3 = 1,518·Sn

S1 = 0,759·Sn

d.

S2 = 0,723·Sn S3 = 1,518·Sn

S2 = 0,759·Sn

f.

S1 = S2 = Sn S3 = Sn/2

LEYENDA c C cos M10 cos Mcc E1 E´2 f1 I1 I´2 I10 If IFe IP

índice de carga carga puramente capacitiva factor de potencia en vacío factor de potencia en cortocircuito fem de fase inducida por el campo magnético resultante en el primario fem de fase inducida por el campo magnético resultante en el secundario, reducida al primario frecuencia de alimentación corriente de fase del primario corriente de fase del secundario reducida al primario corriente de fase cuando el transformador funciona en vacío corriente de excitación componente activa de la corriente de fase de vacío componente reactiva de la corriente de fase de vacío (corriente de magnetización)

Capítulo 2: TRANSFORMADOR

kT = N1/N2 kI = N2/N1 kR = (N1/N2)2 L N1 N2 NAT NBT P10 PFe PJ1 PJ2 ra rt R R1

R´2

Rcc

RFe S1

41

factor de reducción de la tensión secundaria al primario factor de reducción de la corriente secundaria al primario factor de reducción de la resistencia (reactancia) secundaria al primario carga puramente inductiva número de espiras por una fase del devanado primario número de espiras por una fase del devanado secundario número de espiras por una fase del devanado de alta tensión número de espiras por una fase del devanado de baja tensión potencia absorbida en vacío pérdidas en el hierro pérdidas eléctricas en el devanado primario pérdidas eléctricas en el devanado secundario relación de transformación del autotransformador relación de transformación del transformador carga puramente resistiva resistencia del devanado primario de un transformador monofásico o, resistencia de una fase del devanado primario de un transformador trifásico resistencia del devanado secundario reducida al primario de un transformador monofásico o, resistencia de una fase del devanado secundario, reducida al primario, de un transformador trifásico resistencia de cortocircuito, Kapp, de un transformador monofásico o, resistencia de cortocircuito por fase de un transformador trifásico resistencia correspondiente a las pérdidas en el hierro en una fase potencia aparente absorbida del transformador (autotransformador)

42

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

S2 Sd Sm U1 U2 U´2 U10 U20 X1V X´2V Xcc XP Zcc Hc Hcc HRcc HXcc

potencia aparente transferida del transformador (autotransformador) al consumidor, receptor potencia aparente transferida por el autotransformador por conexión directa potencia aparente transferida en autotransformador por acoplamiento magnético tensión de fase de alimentación del devanado primario tensión de fase en los bornes del secundario cuando el transformador funciona en carga tensión de fase en los bornes del secundario, reducida al primario tensión de fase de alimentación del primario cuando el transformador funciona en vacío tensión de fase en los bornes del secundario cuando el transformador funciona en vacío reactancia de dispersión de una fase del devanado primario reactancia de dispersión de una fase del devanado secundario reducida al primario reactancia de cortocircuito, Kapp, (de una fase) reactancia de magnetización (de una fase) impedancia de cortocircuito, Kapp, (de fase) caída de tensión [%] tensión de cortocircuito [%] componente activa de la tensión de cortocircuito [%] componente reactiva de la tensión de cortocircuito [%]

Si a cualquiera de las magnitudes anteriores se le añade el subíndice “n” indica que el valor de dicha magnitud corresponde a condiciones nominales.

43

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

CAPÍTULO 3 ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS MER.1. Se considera una máquina eléctrica con entrehierro uniforme y con dos pares de polos. En el estator está dispuesto un devanado distribuido, recorrido por la corriente de manera que se consigan los dos pares de polos. ¿Cuál de las siguientes secciones transversales es la correcta? (hay que tener en cuenta el sentido de la corriente por el devanado, el trayecto y el sentido de las líneas del campo magnético útil, los polos formados) N

S a.

N

S

S

N

d. N

S

S

N

N

b.

e. N

S

S

S N

44

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

N

S

c.

N

S

f. N

S

N

S

MER.2. Las velocidades síncronas del campo magnético giratorio (la fundamental), para la frecuencia de 60 Hz son: a.

3000; 1500; 1000; … r/min

d.

3000; 1800; 1200; … r/min

b.

3600; 3000; 1500; ... r/min

e.

3600; 1800; 1200; … r/min

c.

1800; 1500; 1200; … r/min

f.

4200; 3600; 3000; … r/min

MER.3. Se considera una máquina eléctrica con entrehierro variable y con tres pares de polos. En el estator está dispuesto un devanado concentrado, recorrido por la corriente de manera que se consigan los tres pares de polos. ¿Cuál de las siguientes secciones transversales es la correcta? (hay que tener en cuenta el sentido de la corriente por el devanado, el trayecto y el sentido de las líneas del campo magnético útil, los polos formados) S

N

N a.

d. N

S

N

S S

N

45

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

N S b.

N

S e.

N

N

c.

S N

S

N N

S N

N

S

S

N

S

S

f.

S

S

N

N S

MER.4. A una variación espacial de forma senoidal de la tensión magnética en el entrehierro de una máquina eléctrica, le corresponde una variación de la inducción magnética de forma siguiente (se desprecia la saturación del circuito magnético): a.

Senoidal La inducción magnética tiene una forma de variación diferente de la forma

b. senoidal c.

Si es una máquina de corriente alterna, entonces la inducción magnética tiene una variación senoidal también Si la máquina tiene el entrehierro constante, entonces la inducción magnéti-

d. ca tiene una forma de variación diferente de la forma senoidal e.

Si la máquina tiene polos salientes en el estator entonces la inducción magnética tiene una variación senoidal también

46

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

f.

En el caso de las máquinas síncronas con polos lisos y de las máquinas asíncronas trifásicas la inducción magnética tiene una variación senoidal y en el caso de las máquinas síncronas con polos salientes la inducción magnética tiene una forma de variación diferente de la forma senoidal

MER.5. Se considera una máquina eléctrica con 10 polos. ¿Cuánto vale el periodo de la tensión magnética en grados geométricos (Tg) y en grados eléctricos (Te) respectivamente y cuantos periodos en grados eléctricos corresponden a un ángulo geométrico igual a 2S? a. b.

Tg = 2S; Te = 2S/10 10 periodos Tg = 2S; Te = 2S/5 5 periodos

c. d.

Tg = 2S/10; Te = 2S 1 periodo Tg = 2S/5; Te = 2S 10 periodos

e. f.

Tg = 2S/5; Te = 2S 5 periodos Tg = Te = 2S 1 periodo

MER.6. Se considera un devanado monofásico, distribuido. Si la fuerza magnetomotriz correspondiente a una ranura es igual a 48 A y la corriente que pasa por el devanado es igual a 4 A, ¿cual es el numero de conductores de ida y cuál es el numero de conductores de vuelta de cada ranura en el caso en que el devanado esta en una capa o en doble capa respectivamente?

a.

1 capa: 12 conductores de ida o 12 conductores de vuelta 2 capas: 6 conductores de ida y 6 conductores de vuelta

d.

b.

12 conductores de ida y 12 conductores de vuelta, indiferente del tipo del devanado

e.

c.

6 conductores de ida y 6 conductores de vuelta, indiferente del tipo del devanado

f.

1 capa: 12 conductores de ida o 12 conductores de vuelta 2 capas: 12 conductores de ida y 12 conductores de vuelta 1 capa: 24 conductores de ida o 24 conductores de vuelta 2 capas: 12 conductores de ida y 12 conductores de vuelta 12 conductores de ida o 12 conductores de vuelta, indiferente del tipo del devanado

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

47

MER.7. Se considera una máquina eléctrica rotativa con el entrehierro constante, equipada en una de las dos armaduras con un devanado m – fásico, simétrico, distribuido, recorrido por un sistema m – fásico, de corrientes equilibrado; m  ` . ¿Cuál es el número mínimo de fases necesario para que se produzca un campo magnético giratorio? a.

m=3

d.

b.

Por este método no se puede conseguir un campo magnético giratorio

e.

p representa el número de pares de polos

c.

m=2

f.

m=6

m=1 m = 2·p

MER.8. Se considera una máquina eléctrica rotativa con 5 pares de polos. El ángulo geométrico, D, y el ángulo eléctrico, T, entre dos polos sucesivos es igual a: a. b.

D=S T = S/5 D = S/5 T = 2S/5

c. d.

D = S/5 T=S D = 2S/5 T = S/2

e. f.

D = 2S/5 T=S D = S/10 T = S/2

MER.9. Se considera una máquina eléctrica equipada en una de las armaduras con un devanado trifásico simétrico (AX, BY, CZ) recorrido por un sistema trifásico equilibrado de corrientes: iA = I·cos(Z1·t); iB = I·cos(Z1·t - 2S/3); iC = I·cos(Z1·t - 4S/3) Para Z1·t = 11S/6, las corrientes que recorren los devanados son: a.

iA > 0; iB > 0; iC > 0;

d.

iA < 0; iB > 0; iC > 0;

b.

iA > 0; iB < 0; iC > 0;

e.

iA < 0; iB > 0; iC = 0;

48

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

c.

f.

iA > 0; iB < 0; iC = 0;

iA < 0; iB < 0; iC > 0;

MER.10. Se considera una máquina eléctrica rotativa para la cual, la curva idealizada de la inducción magnética a lo largo de la circunferencia, en función del ángulo se presenta en la figura MER.10.

x ¿Cómo es el entrehierro de esta máquina? x ¿La variación de la inducción magnética está representada en función del ángulo eléctrico o del ángulo geométrico? x ¿Cuantos pares de polos, p, tiene esta máquina?

B -ʌ 2p

9ʌ 2p

5ʌ 2p

ʌ 2p 3ʌ 2p

7ʌ 2p

ángulo 11ʌ 2p

Fig. MER.10 a.

ƒ Entrehierro variable ƒ Ángulo geométrico ƒ p=4

b.

ƒ Entrehierro variable ƒ Ángulo eléctrico ƒ p=4

c.

ƒ Entrehierro constante ƒ Ángulo eléctrico ƒ p=3

ƒ Entrehierro variable

d. ƒ Ángulo eléctrico ƒ p=3

e.

ƒ Entrehierro constante ƒ Ángulo geométrico ƒ p=4

f.

ƒ Entrehierro constante ƒ Ángulo eléctrico ƒ p=8

MER.11. Se considera una máquina eléctrica rotativa para la cual, la curva idealizada de la inducción magnética a lo largo de la circunferencia, en función del ángulo se presenta en la figura MER.11.

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

49

x ¿Cómo es el entrehierro de esta máquina? x ¿La variación de la inducción magnética está representada en función del ángulo eléctrico o del ángulo geométrico? x ¿Cuantos pares de polos, p, tiene esta máquina?

B -ʌ 2

9ʌ 2

5ʌ 2

ʌ 2 3ʌ 2

7ʌ 2

ángulo 11ʌ 2

Fig. MER.11 ƒ Entrehierro variable

a.

ƒ Ángulo geométrico

d. ƒ Ángulo eléctrico

ƒ p=4

ƒ p=3

ƒ Entrehierro variable

ƒ Entrehierro constante

b. ƒ Ángulo eléctrico

c.

ƒ Entrehierro variable

e.

ƒ Ángulo geométrico

ƒ p=4

ƒ p=4

ƒ Entrehierro constante

ƒ Entrehierro constante

ƒ Ángulo eléctrico ƒ p=3

f.

ƒ Ángulo eléctrico ƒ p=8

MER.12. Se considera una máquina eléctrica con entrehierro constante. El estator está equipado con un devanado trifásico, simétrico (AX, BY, CZ) recorrido por un sistema trifásico equilibrado de corrientes: iA = I·cos(Z1·t); iB = I·cos(Z1·t - 2S/3); iC = I·cos(Z1·t - 4S/3) Para Z1·t = 7S/6, los sentidos correctos de las corrientes que pasan por los devanados están indicados en la figura:

50

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

A

A

Z a.

Z Y

B

d.

Y B

C

X

A

A

Z b.

Z Y

B

e.

Y B

C

X

C

X

A

A Z

Z c.

C

X

Y B X

C

Y f.

B X

C

MER.13. En el caso en que el rotor está girando con la velocidad angular : pero en sentido opuesto al sentido de rotación del campo magnético giratorio cuya velocidad angular es :1, el deslizamiento del rotor respecto al campo magnético giratorio es igual a:

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

s

a. b.

s

c.

s

:1  : :

:1  : :1 :1  : :1

d.

s

e.

s

f.

s

51

:1  : :

:1  : :1 :  :1 :1

MER.14. Se considera una máquina eléctrica rotativa con entrehierro constante. En el estator está dispuesto un devanado trifásico, simétrico (AX, BY, CZ) recorrido por un sistema trifásico equilibrado de corrientes (fig. MER.14): iA = I·cos(Z1·t) iB = I·cos(Z1·t - 2S/3) iC = I·cos(Z1·t - 4S/3) La componente fundamental de la fmm correspondiente a la fase AX tiene la expresión: Fm1 ˜ cos  Z1 ˜ t ˜ cos Ts

FA

șs iA Z

A Y iC

B iB

X

C

Fig. MER.14 La componente fundamental de la fmm resultante producida por el devanado trifásico es:

52

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

a.

F1

b. c.

3 ˜ Fm1 ˜ cos  Z1 ˜ t  Ts 2

d.

3 ˜ Fm1 ˜ cos  Ts 2

e.

F1

3 ˜ Fm1 ˜ cos  Z1 ˜ t Ts

3 ˜ Fm1 ˜ cos  Z1 ˜ t Ts

f.

F1

3 ˜ Fm1 ˜ cos  Z1 ˜ t Ts 2

F1

F1

F1

3 ˜ Fm1 ˜ cos  Ts

MER.15. Se considera una máquina eléctrica rotativa de corriente alterna con 2p polos, cuyo rotor está girando con la velocidad angular :, en el mismo sentido que el campo magnético giratorio cuya velocidad angular es :1 (en el sistema de referencia del estator, S0); en el rotor está dispuesto un devanado trifásico con N2 espiras por fase. Se conocen: x el flujo magnético total a través de las N2 espiras del devanado de la fase “ax”: ) 2a N 2 ˜ K N 2 ˜ ) m ˜ cos  Z1 ˜ t  p ˜ D x la corriente que recorre las espiras del devanado de la fase “ax”: S § · ia 2 ˜I 2 ˜ cos ¨ s ˜ Z 1 ˜ t   M2 ¸ 2 © ¹

donde ij2 es el desfase respecto a la fem e2a y s representa el deslizamiento del rotor respecto al campo magnético giratorio. El par electromagnético desarrollado por la fase “ax” es: a.

Ta

b. c. d.

1 ˜ N 2 ˜ K N 2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ ª¬ cos M2  cos  2 ˜ s ˜ Z1 ˜ t  S  M2 º¼ 2 Ta

Ta Ta

1 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N 2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ cos  2 ˜ s ˜ Z1 ˜ t  S  M2 2

1 ˜ N 2 ˜ K N 2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ ª¬ cos(M2  S)  cos  2 ˜ s ˜ Z1 ˜ t  S  M2 º¼ 2 1 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ ª¬ cos M2  cos  2 ˜ s ˜ Z1 ˜ t  S  M2 º¼ 2

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

e.

1 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ ª¬cos M2  cos  s ˜ Z1 ˜ t  S  M2 º¼ 2

Ta

f.

53

Ta

1 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ ª¬cos M2  cos  2 ˜ s ˜ Z1 ˜ t º¼ 2

MER.16. ¿Que representa la línea discontinua de la figura MER.16?

Fig. MER.16 a.

d. persión de ranura

Línea de la componente armónica

e.

Línea del flujo magnético de dispersión de cabezas de bobinas

Línea del flujo magnético de dispersión de cabezas de dientes

f.

Línea del flujo magnético útil del rotor o línea del flujo magnético de dispersión del estator

b. del flujo magnético de dispersión c.

Línea del flujo magnético de dis-

Línea del flujo magnético útil

MER.17 ¿Que representan las líneas discontinuas de la figura MER.17? B

I

A

II Fig. MER.17

III

54

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

a.

I: línea de la componente armónica del flujo magnético de dispersión II: líneas del flujo magnético de dispersión de cabezas de dientes III: líneas del flujo magnético útil

b.

I: línea del flujo magnético de dispersión de ranura II: líneas del flujo magnético de dispersión de cabezas de bobinas III: líneas del flujo magnético de dispersión de cabezas de dientes

c.

I: línea del flujo magnético de dispersión de cabezas de dientes II: líneas del flujo magnético de dispersión de cabezas de bobinas III: líneas del flujo magnético útil

d.

I: línea del flujo magnético de dispersión de cabezas de dientes II: líneas del flujo magnético de dispersión de cabezas de bobinas III: líneas del flujo magnético de dispersión de ranura

e.

I: línea del flujo magnético de dispersión de cabezas de dientes II: líneas del flujo magnético útil III: líneas del flujo magnético de dispersión de ranura

f.

I: línea del flujo magnético de dispersión de cabezas de bobinas II: líneas de la componente armónica del flujo magnético de dispersión III: líneas del flujo magnético de dispersión de ranura

MER.18. El par electromagnético de una máquina eléctrica rotativa de corriente alterna se calcula mediante: Teorema de fuerzas generalizadas en el campo eléctrico:

a.

b.

T

§ dWm · ¨ ¸ © dx ¹)

cte

§ dWm · ¨ dx ¸ © ¹i

Teorema de fuerzas generalizadas en el campo magnético:

d.

T

cte

§ dWm · ¨ dx ¸ © ¹)

§ dWm · ¨ ¸ © dx ¹i

cte

cte

donde: Wm es la energía y x es un ángulo

donde: Wm es la energía y x es un ángulo

Teorema de fuerzas generalizadas en el campo magnético:

Teorema de fuerzas generalizadas en el campo magnético:

T

§ dWm · ¨ dx ¸ © ¹)

cte

§ dWm · ¨ ¸ © dx ¹i

e. cte

donde: Wm es la energía magnética y x es una longitud

T

§ dWm · ¨ ¸ © dx ¹)

cte

§ dWm · ¨ dx ¸ © ¹i

cte

donde: Wm es la energía magnética y x es un ángulo

55

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

Teorema de fuerzas generalizadas en el campo eléctrico:

c.

T

§ dWm · ¨ dx ¸ © ¹)

cte

§ dWm · ¨ ¸ © dx ¹i

Teorema de fuerzas generalizadas en el campo magnético:

f. cte

donde: Wm es la energía magnética y x es una longitud

T

§ dWm · ¨ ¸ © dx ¹)

cte

§ dWm · ¨ dx ¸ © ¹i

cte

donde: Wm es la energía magnética y x es una longitud

MER.19 Se considera una máquina eléctrica con el entrehierro uniforme; en el rotor está dispuesto un devanado monofásico, con paso diametral, con q ranuras por polo y por fase, recorrido por corriente continua. La curva correspondiente a la tensión magnética se presenta en la figura MER.19. F(D)

-ʌ

ʌ

D

Fig. MER.19 ¿Cuál es el número de ranuras por polo y por fase, q? a.

q=1oq=3

d.

q=4

b.

q=2oq=4

e.

El número de ranuras por polo y por fase no influye la forma de la tensión magnética

c.

q=3

f.

q=2

MER.20. Se considera una máquina eléctrica rotativa cuyo rotor está girando con la velocidad angular :, en el mismo sentido que el campo magnético giratorio,

56

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

cuya velocidad angular es :1 (en el sistema de referencia del estator, S0); en el rotor está dispuesto un devanado trifásico con N2 espiras por fase. El par electromagnético desarrollado por el devanado “ax” es:

1 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ ª¬ cos M2  cos  2 ˜ s ˜ Z1 ˜ t  S  M2 º¼ 2

Ta

El par electromagnético total que actúa sobre el rotor es: a.

T

b.

T

c.

Ta  Tb  Tc T

3 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N 2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ cos M2 2

Ta  Tb  Tc

3 p ˜ N 2 ˜ K N2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ cos  M2  s ˜ Z1 ˜ t 2 3 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ cos  Z1 ˜ t 2

Ta  Tb  Tc

d.

T

3 ˜ Ta

3 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N 2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ cos M2 2

e.

T

3 ˜ Ta

3 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N 2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ cos M2

f.

T

Ta  Tb  Tc

3 ˜ p ˜ N 2 ˜ K N 2 ˜ ) m ˜ I 2 ˜ 2 ˜ cos M2

MER.21. Si las magnitudes y1, y2, y3 forman un sistema trifásico equilibrado, entonces estas magnitudes tienes las siguientes expresiones: y1

a.

y2 y3

b.

I1 ˜ 2 ˜ sin  Z ˜ t 2S · § I 2 ˜ 2 ˜ sin ¨ Z ˜ t  ¸ 3 ¹ © 4S · § I 3 ˜ 2 ˜ sin ¨ Z ˜ t  ¸ 3 ¹ ©

y1

d.

y2 y3

y1

I ˜ 2 ˜ sin  Z ˜ t

y1

y2

S· § I ˜ 2 ˜ sin ¨ Z ˜ t  ¸ 2¹ © S· § I ˜ 2 ˜ sin ¨ Z ˜ t  ¸ 2¹ ©

y2

y3

e.

y3

I ˜ 2 ˜ sin  Z ˜ t 2S § · I ˜ 2 ˜ sin ¨ Z ˜ t   M¸ 3 © ¹ 4S § · I ˜ 2 ˜ sin ¨ Z ˜ t   2M ¸ 3 © ¹ I1 ˜ 2 ˜ sin  Z1 ˜ t 2S · § I 2 ˜ 2 ˜ sin ¨ Z2 ˜ t  ¸ 3 ¹ © 4S · § I 3 ˜ 2 ˜ sin ¨ Z3 ˜ t  ¸ 3 ¹ ©

57

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

I ˜ 2 ˜ sin  Z1 ˜ t

y1

2S · § I ˜ 2 ˜ sin ¨ Z2 ˜ t  ¸ 3 ¹ © 4S · § I ˜ 2 ˜ sin ¨ Z3 ˜ t  ¸ 3 ¹ ©

y2

c.

y3

I ˜ 2 ˜ sin  Z ˜ t

y1

2S · § I ˜ 2 ˜ sin ¨ Z ˜ t  ¸ 3 ¹ © 4S · § I ˜ 2 ˜ sin ¨ Z ˜ t  ¸ 3 ¹ ©

y2

f.

y3

MER.22. ¿Qué ley del electromagnetismo se utiliza para calcular la fem inducida en una bobina? ¿De que tipo puede ser la fem inducida en una bobina? Ley de la inducción electromagnética em

a.

wB ˜d A , fem de moviwt S*

³

miento et

³v



u B ˜dr ,

*

fem

Ley del circuito magnético et

d.

et

Ley de la conservación del flujo electromagnético

wB ˜ d A , fem de moviwt S*

³

³



v u B ˜dr ,

*

fem

et

e.

de

wB ˜ d A , fem de transwt S*

³

³v *

vimiento



u B ˜ d r , fem de mo-

vimiento

formación em

³v *

Ley de la inducción electromagnética

c.

wB ˜d A , fem de transwt S*

³

formación em

transformación

em



u B ˜ d r , fem de mo-

vimiento

Ley del circuito magnético

b. miento

³v *

transformación

em

formación em

de

wB ˜ d A , fem de transwt S*

³



u B ˜ d r , fem de mo-

El segundo teorema de Kirchhoff em

f.

wB ˜ d A , fem de moviwt S*

³

miento et

³v *



u B ˜dr ,

transformación

fem

de

58

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

MER.23. ¿Cuánto vale la fem inducida por un campo magnético giratorio de velocidad angular :1 en un conductor que se desplaza con la misma velocidad :1 (en ambos casos la velocidad angular se mide respecto al mismo sistema de referencia)? a.

En esta situación no se puede calcular la fem inducida e

ductor e i es la corriente que recorre el conductor e

La fem inducida es igual a cero

R ˜i

b. donde R es la resistencia del con-

c.

d.

N ˜ eespira

donde N es el número de espiras

e.

f.

e

E ˜ 2 ˜ cos  Z1 ˜ t

e

wB ˜dA wt S*

³

MER.24. El periodo de la tensión magnética correspondiente al ángulo eléctrico es T = 2S. ¿Cuántos pares de polos tiene la máquina? a.

p=2

d.

p =5

b.

No se puede determinar el número de pares de polos, el periodo correspondiente al ángulo eléctrico es siempre T = 2S

e.

p=1op=2

c.

p=3

f.

La máquina tiene un número impar de pares de polos

MER.25. Se considera un devanado monofásico en una capa, cuya bobina tiene Nb espiras. ¿Cuántos conductores de ida y/o cuántos conductores de vuelta están en una ranura?

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

a. b. c.

Nb conductores de ida o Nb conductores de vuelta Nb/2 conductores de ida y Nb/2 conductores de vuelta Nb conductores de vuelta

d. e. f.

59

Nb conductores de ida y Nb conductores de vuelta Nb conductores de ida Nb/2 conductores de ida o Nb/2 conductores de vuelta

MER.26. ¿Cuál es la relación entre la pulsación de las corrientes del estator Z1 y la pulsación de la fem inducida por un campo magnético giratorio, cuya velocidad angular es :1, en un conductor dispuesto en rotor de la máquina en el caso en que el rotor está en reposo Z2r y en movimiento Z2m con la velocidad angular : z :1, respectivamente? a. b. c.

Z2r = Z2m = Z1 Z2r = Z2m = s·Z1 donde: s = (:1 - :)/:1 Z2r = Z1; Z2m = s·Z1 donde s = (:1 - :)/:

d. e. f.

Z2r = s·Z1; Z2m = Z1 donde: s = (:1 - :)/:1 Z2r = s·Z1; Z2m = Z1 donde: s = (:1 - :)/: Z2r = Z1; Z2m = s·Z1 donde: s = (:1 - :)/:1

MER.27. Se considera un devanado monofásico en doble capa, cuya bobina tiene Nb espiras. ¿Cuántos conductores de ida y/o cuántos conductores de vuelta están en una ranura? a.

Nb conductores de ida o Nb conductores de vuelta

d.

Nb conductores de ida y Nb conductores de vuelta

b.

Nb/2 conductores de ida y Nb/2 conductores de vuelta

e.

Nb conductores de ida

c.

Nb conductores de vuelta

f.

Nb/2 conductores de ida o Nb/2 conductores de vuelta

60

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

MER.28. Se considera una máquina eléctrica rotativa de corriente alterna con 8 polos. Si la frecuencia es f1 = 60 Hz, ¿cuánto valen las velocidades síncronas correspondientes a la fundamental, n1(1), y a la armónica de orden 5, n1(5), respectivamente? a. b. c.

n1(5) = 900 r/min n1(5) = 4500 r/min n1(1) = 450 r/min n1(5) = 180 r/min n1(1) = 450 r/min n1(5) = 450 r/min

d. e. f.

n1(1) = 900 r/min n1(5) = 180 r/min n1(1) = 450 r/min n1(5) = 900 r/min n1(1) = 900 r/min n1(5) = 900 r/min

MER.29. ¿Cuanto vale el deslizamiento del rotor respecto al campo magnético giratorio inductor producido por un devanado trifásico, simétrico recorrido por un sistema trifásico, simétrico de corrientes, en el caso en que el rotor esté girando con la velocidad síncrona? En este caso no se puede calcular

a.

s=1

d. el deslizamiento

b.

s = 10%

e.

s = 1,5

c.

El deslizamiento puede tener cualquier valor positivo

f.

s=0

MER.30. Una máquina eléctrica rotativa, con el entrehierro constante, tiene un devanado trifásico en el estator, simétrico (AX, BY, CZ) recorrido por un sistema trifásico, simétrico de corrientes (iA = I·cos (Z1·t); iB; iC). ¿Para qué instante de tiempo Z1·t corresponden los sentidos de las corrientes por los devanados AX, BY, CZ, el trayecto y el sentido de las líneas del campo magnético giratorio que se presenta en la figura MER.30?

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

șs

A

iA Y

Z X B

61

iC X

C

iB X Fig. MER.30

a.

Z1·t = ʌ

d.

Z1·t = 3ʌ /2

b.

Z1·t = ʌ /2

e.

Z1·t = ʌ /4

c.

Z1·t = ʌ /6

f.

Z1·t = 2ʌ /3

LEYENDA ax, by, cz AX, BY, CZ B e em et f1 FA F1 Fm1

devanado trifásico simétrico dispuesto en el rotor devanado trifásico simétrico dispuesto en el estator inducción magnética fem fem de movimiento fem de transformación frecuencia de la tensión y de la corriente del estator fundamental de la fmm producida por el devanado monofásico AX recorrido por la corriente iA fundamental de la fmm resultante, producida por un devanado trifásico amplitud de la fmm producida por un devanado monofásico

62

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

S § · 2 ˜ I 2 ˜ cos ¨ s ˜ Z1 ˜ t   M2 ¸ la corriente que recorre las espi2 © ¹ ras del devanado de la fase ax cuando el rotor gira con la velocidad n z n1, donde M2 representa el desfase de la corriente ia respecto a la fem e2a iA, iB, iC sistema trifásico equilibrado de corrientes: iA = I·cos(Z1·t); iB = I·cos(Z1·t - 2S/3); iC = I·cos(Z1·t 4S/3) KN2 factor de bobinado del devanado trifásico del rotor m número de fases n velocidad del rotor n1 velocidad del campo magnético giratorio, velocidad de sincronismo N2 número de espiras del devanado de fase ax Nb número de espiras de una bobina p número de pares de polos q número de ranuras por polo y por fase s deslizamiento del rotor respeto al campo magnético inductor T periodo de la fmm T par electromagnético Ta,b,c par electromagnético desarrollado por la fase ax, by, cz respectivamente Te período de la fmm, en grados eléctricos Tg período de la fmm, en grados geométricos Wm energía magnética D ángulo geométrico T ángulo eléctrico Ts ángulo eléctrico en el sistema de referencia del estator )2a flujo magnético total a través de las N2 espiras del devanado de la fase ax )m flujo máximo ia

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

Z1 = 2S·f1 Z2m

Z2r

: :1

63

pulsación de las magnitudes del estator pulsación de la fem inducida por un campo magnético giratorio en un conductor dispuesto en rotor de la máquina en el caso en que el rotor está en movimiento respecto al campo magnético giratorio pulsación de la fem inducida por un campo magnético giratorio en un conductor dispuesto en rotor de la máquina en el caso en que el rotor está en reposo velocidad angular del rotor velocidad angular del campo magnético giratorio, velocidad angular de sincronismo

Si a cualquiera de las magnitudes anteriores se le añade el subíndice “n” indica que el valor de dicha magnitud corresponde a condiciones nominales.

65

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

CAPÍTULO 4 MÁQUINA ASÍNCRONA MA.1. El par máximo del motor asíncrono trifásico, alimentado a tensión nominal, es Tm. ¿Qué valor tiene el par máximo, T’m, si la tensión de alimentación es U’1 = U1n / 2 ? a.

T’m = Tm /2

c.

T’m = Tm / 2

e.

T’m = 2·Tm

b.

T’m = Tm

d.

T’m =

f.

T’m = Tm /4

2 Tm

MA.2. ¿Cómo se ve afectado el deslizamiento crítico del motor asíncrono trifásico cuando la frecuencia de la tensión de alimentación disminuye? sm a.

R2' R12  X V2

Disminuye

d. Aumenta

Depende del tipo del motor asín-

e.

Permanece constante

f.

Aumenta si el motor asíncrono trifásico es de rotor bobinado y permanece constante si el motor es de rotor en jaula de ardilla

b. crono c.

Disminuye si el motor asíncrono trifásico es de rotor bobinado y permanece constante si el motor es de rotor en jaula de ardilla

MA.3. ¿Cómo se modifica el deslizamiento crítico del motor asíncrono trifásico si se conecta en serie con el devanado del rotor un reostato de regulación?

66

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

sm

R2' R12  X V2 Disminuye si es de rotor bobina-

a.

Disminuye

d. do y permanece constante si es de

b.

Aumenta para un motor con rotor bobinado y es imposible conectar un reostato al rotor en el caso de un rotor en jaula de ardilla

e.

Aumenta si el motor es con rotor bobinado y disminuye si el motor es con rotor en jaula de ardilla

c.

Aumenta

f.

Permanece constante

rotor en jaula de ardilla

MA.4. ¿El motor asíncrono trifásico puede funcionar en vacío? a.

Sí, sólo en el caso en que el motor sea de rotor bobinado y en el arranque el devanado del rotor esté abierto

b. Sí c.

Sí, en el caso en que el motor sea de rotor bobinado

Sí, en el caso en que el motor es

d. con rotor en cortocircuito e.

No

f.

Sí, sólo en el caso en que el arranque se hace con autotransformador

MA.5. Teniendo en cuenta el esquema equivalente en T del motor asíncrono trifásico, fig. MA.5, la corriente del rotor reducida al estator es: I1

Z1

Z’2s I10

U1

Z0

Fig. MA.5

I’2

67

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

'

a.

I2



b.

I2

'



c.

I2

'



d.

I2

'



e.

I2

'



f.

I2

'



U1 Z 1  c1 ˜ Z

' 2s

U1 Z 1  c1 ˜ Z

' 2s

U1 c1 ˜ Z 1  Z

' 2s

U1 '

Z 0  c1 ˜ Z 2s U1 c1 ˜ Z 1  Z

' 2s

U1 c1 ˜ Z 0  Z

' 2s

; c1

§ Z0 ·  1¸ ¨ © Z1 ¹

; c1

§ Z1 ·  1¸ ¨ © Z0 ¹

; c1

§ Z0 ·  1¸ ¨ Z © 1 ¹

; c1

§ Z1 ·  1¸ ¨ Z © 0 ¹

; c1

§ Z1 ·  1¸ ¨ © Z0 ¹

; c1

§ Z1 ·  1¸ ¨ © Z0 ¹

MA.6. La característica mecánica natural del motor asíncrono trifásico es: Una característica mecánica dura n

n T

U1

U1n

f1

f1n

Una característica mecánica rígida

cte

n

cte

n

a.

d.

n0

T

n T

U1

U1n

f1

f1n

cte cte

n n0

T

68

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

Una característica mecánica dura n

n  T U1

U1n

Una característica mecánica dura

cte

n

n

b.

n T

U1

U1n

If

I fn

cte

n

e.

n1

n0

T

T

Una característica mecánica elástica U1 n

c.

cte

U1n

U1

cte

n T f1

f1n

cte

If

I fn

cte

n

Una característica mecánica dura n

U1n

cte

n T I f

I fn

cte

f1

f1n

cte

n

f.

n0

n1

T

T

MA.7. ¿Cómo se ve afectado el deslizamiento crítico, sm, del motor asíncrono trifásico si la tensión de alimentación aumenta 3 veces? sm

R2' R12  X V2

a.

Disminuye

d. Aumenta

b.

Aumenta si el motor asíncrono es con rotor bobinado y disminuye si el motor asíncrono es con rotor en jaula de ardilla

e.

Permanece constante

69

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

c.

Disminuye si el motor asíncrono es con rotor bobinado y permanece constante si es con rotor en jaula de ardilla

f.

Aumenta si el motor asíncrono es con rotor bobinado y permanece constante si es con rotor en jaula de ardilla

MA.8. ¿Cómo se modifica el par máximo del motor asíncrono trifásico si se conecta en serie con el devanado del rotor un reostato? Tm

a.

3 ˜U12



2 ˜ :1 ˜ R1  R12  X V2

Si el motor es con rotor en cortocircuito, entonces no se puede conectar el reostato y si es con rotor bobinado el par máximo no cambia



Disminuye si el motor es con ro-

d. tor en jaula de ardilla y aumenta si es con rotor bobinado

b. Aumenta

e.

Disminuye si el motor es con rotor en jaula de ardilla y no cambia si es con rotor bobinado

c.

f.

Disminuye si el motor es con rotor bobinado y no cambia si es con rotor en cortocircuito

Disminuye

MA.9. Para un motor asíncrono trifásico ¿cuál es la relación entre la velocidad de vacío, n’0, cuando se alimenta a una tensión U’1 = U1n /3, y la velocidad de vacío, n0, cuando se alimenta a la tensión nominal U1n? n’0 = n0 /3

a.

n’0 = n0 /3

d. si el devanado del estator esta conectado en estrella

n’0 = n0

b. pero sólo cuando la frecuencia disminuye 3 veces también

e.

n’0 = n0 /9

70

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

c.

f.

n’0 = n0

n’0 = 3·n0 si el devanado del estator está conectado en triángulo

MA.10. ¿Cómo se modifica el par máximo del motor asíncrono trifásico si tanto el valor eficaz de la tensión de alimentación como su frecuencia disminuyen 2 veces (se desprecia la resistencia del devanado del estator)? Tm

3·U12



2·:1 · R1  R12  X V2



Permanece constante si el motor

a.

Disminuye 2 veces

d. funciona a la velocidad síncrona

b.

Permanece constante si el motor es con rotor bobinado y disminuye 4 veces si es con rotor en jaula de ardilla

e.

Disminuye 4 veces

f.

Permanece constante si el motor es con rotor en jaula de ardilla y disminuye 4 veces si es con rotor bobinado

c.

Permanece constante

MA.11. El par de arranque del motor asíncrono trifásico con rotor en cortocircuito, alimentado a la tensión nominal es Ta. ¿Cuánto vale el par de arranque, T’a, si el motor se alimenta a la tensión U’1 = U1n /3? T’a = Ta

a.

T’a = Ta /3

b.

T’a = Ta

c.

T’a = 3· Ta

e.

si el motor arranca en vacío

d.

T’a = Ta /9

f.

T’a = Tm

MA.12. ¿Cuánto vale el deslizamiento del motor asíncrono trifásico cuando se realizan ensayos en vacío y en cortocircuito?

71

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

¿Cuál es la justificación de las respuestas?

a.

b.

Funcionamiento en vacío: s = 1 porque n = 0 Funcionamiento en cortocircuito: s = 0 porque el rotor está bloqueado Funcionamiento en vacío: s = sn porque n = nn Funcionamiento en cortocircuito: s = 1 porque n = 0 (el rotor está bloqueado)

Funcionamiento en vacío:

d.

s = 1 porque n = 0 (el rotor está bloqueado)

e.

Funcionamiento en vacío:

c.

s o 0 porque n0 o n1 Funcionamiento en cortocircuito: s = 1 porque n = nn

s o 0 porque n0 o n1 Funcionamiento en cortocircuito:

f.

Funcionamiento en vacío: s =1 porque n = 0 (el rotor está bloqueado) Funcionamiento en cortocircuito: s = sn porque n = nn Funcionamiento en vacío: s = sn porque n = nn Funcionamiento en cortocircuito: s o 0 porque n0 o n1

MA.13. Para un motor asíncrono trifásico ¿cuál es la relación entre la velocidad de vacío, n’0, cuando se alimenta a una frecuencia, f’1 = f1n /2, y la velocidad de vacío, n0, cuando se alimenta a la frecuencia nominal f1n? a.

n’0 = n0 /2

d.

n’0 = n0 si el devanado del estator está conectado en estrella

b.

n’0 = n0 pero sólo en el caso en que la tensión de alimentación disminuye 3 veces, también

e.

n’0 = n0 /4

c.

n’0 = n0

f.

n’0 = n0 si el devanado del estator está conectado en triángulo

MA.14. Un motor asíncrono trifásico con rotor bobinado se alimenta a tensión nominal con el devanado del rotor abierto.

72

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

¿Cómo se comporta el motor en este caso? a.

El motor arranca si el devanado del estator está conectado en triángulo y no arranca si está conectado en estrella

b.

El motor no arranca, se comporta como un transformador en cortocircuito

e.

El motor arranca si el devanado del estator está conectado en estrella y no arranca si está conectado en triángulo

c.

El motor absorbe una corriente excesivamente alta y no puede arrancar

f.

La velocidad del motor aumenta excesivamente

El motor no arranca, se comporta

d. como un transformador en vacío

MA.15. El devanado del estator de un motor asíncrono trifásico, con rotor en cortocircuito, está conectado en estrella. ¿Cómo se comporta este motor, en el proceso de arranque, si el devanado de una fase del estator está interrumpido? a.

Arranca pero la corriente de arranque supera el caso en que el devanado no está interrumpido El par de arranque es

3 veces

b. menor que el par de arranque en

No arranca, se comporta como un

d. motor asíncrono monofásico e.

Se comporta como un transformador

f.

En el arranque no hay ninguna diferencia entre las dos situaciones (con fallo y sin fallo del devanado de una fase del estator) pero durante el funcionamiento en régimen permanente, la corriente consumida supera a la corriente nominal

la ausencia del fallo

c.

El motor arranca pero su velocidad aumenta excesivamente

MA.16. ¿A que tipo de motor eléctrico le corresponde la característica presentada en la figura MA.16 y como se llama esta característica?

73

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

T

s 0

2

1

Fig. MA.16 a.

Característica mecánica del motor asíncrono trifásico

d. asíncrono monofásico

Característica par; deslizamiento

e.

Característica de arranque del motor asíncrono monofásico

Característica par; deslizamiento del motor síncrono trifásico

f.

Característica par; deslizamiento del motor asíncrono trifásico

b. del motor asíncrono monofásico c.

Característica mecánica del motor

MA.17. ¿Cuánto vale la fem inducida en el devanado del rotor de un motor asíncrono trifásico, E2s, en el caso en que, mediante un motor auxiliar la velocidad del rotor sea igual a la velocidad del campo giratorio? y ¿cuál es la justificación? a.

b.

E2s = E2 s = 1 y E2s = s·E2 E2s = 0 n = n1 Ÿ s = 0 y E2s = s·E2 = 0

E2s > 0

d. Mediante el motor auxiliar se ha aumentado el par del motor asíncrono E2s  0

e.

E2s = 0

E2s = cte

c.

E2s es independiente de la velocidad del motor

El motor tiene una tendencia a disminuir la velocidad

f.

El motor está consumiendo tanta potencia eléctrica como potencia mecánica

74

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

MA.18. ¿Cuánto valen las siguientes magnitudes de un motor asíncrono monofásico?: x el deslizamiento directo, sd, (el deslizamiento del rotor respecto a la componente directa del campo magnético giratorio). x el deslizamiento inverso, si, (el deslizamiento del rotor respecto a la componente inversa del campo magnético giratorio). x el par de arranque, Ta. a.

s d = si = s Ta = 0

b.

sd = s si = 2·s - 1 Ta = 0

c.

sd = s si = 2 – s Ta = 0

d.

sd = s si = 2 – s T a = Tn

e.

sd = 0 si = 2·s - 1 T a > Tn

f.

sd = 2 - s si = 0 Ta = 0

MA.19. ¿Cuál es el tipo de máquina eléctrica y el régimen de funcionamiento cuyo reparto de potencias esta representado en la figura MA.19? ¿Cuáles son las pérdidas independientes de la carga? P1el = Pc

P1m = Pc PG

(eléctrica)

(mecánica)

Pmrv

PFe2

PFe1 PJ2 Fig. MA.19

PJ1

75

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

ƒ Máquina asíncrona trifásica en régimen de frenado

a.

ƒ Las pérdidas mecánicas por rozamiento y ventilación, Pmrv, y las pérdidas en el hierro, PFe

d.

ƒ Las pérdidas en el hierro, PFe

ƒ Máquina asíncrona trifásica en régimen como generador

b. ƒ Las pérdidas en el hiero del

c.

ƒ Máquina asíncrona trifásica en régimen como motor

ƒ Máquina asíncrona trifásica en régimen como motor

e.

rotor, PFe2, y eléctricas en el devanado del rotor, PJ2

ƒ Las pérdidas mecánicas por rozamiento y ventilación, Pmrv, y las pérdidas en el hierro, PFe

ƒ Máquina asíncrona trifásica en régimen de frenado

ƒ Máquina asíncrona trifásica en régimen como generador

ƒ Las pérdidas eléctricas en los devanados del estator, PJ1, y del rotor, PJ2

f.

ƒ Las pérdidas eléctricas en los devanados del estator, PJ1, y del rotor, PJ2

MA.20. En una máquina asíncrona trifásica, y en función del régimen de funcionamiento: x ¿cómo es la velocidad del rotor, n, respecto a la velocidad del campo magnético giratorio, n1? x ¿entre qué valores está comprendido el deslizamiento, s? Generador: n < 0; s > 1

a.

Motor: n  [0; n1); s  (0; 1] Freno: n > n1; s < 0

d.

Generador:

b.

n  [0; n1); s  (0; 1] Motor: n > n1; s < 0 Freno: n < 0; s > 1

e.

Generador: n > n1; s < 0 Motor: n  [0; n1); s  (0; 1] Freno: n < 0; s > 1 Generador: n > n1; s < 0 Motor: n < 0; s > 1 Freno: n  [0; n1); s  (0; 1]

76

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

c.

Generador: n < 0; s > 1 Motor: n  [0; n1); s  (0; 1] La máquina no puede funcionar en régimen de frenado

f.

Generador y freno: n > n1; s < 0; (el sentido del campo magnético giratorio es diferente para los dos casos) Motor: n  [0; n1); s  (0; 1]

MA.21. En la figura MA.21 se presenta el esquema equivalente en T del motor asíncrono trifásico. Las impedancias Z1, Z’2s, Z0 del esquema son: Z1

I1

Z’2s

I’2

Z1

R1  j ˜ X 1V

I10 U1

Z0

Fig. MA 21 Z1

a.

b.

Z0

R2'  j ˜ X 2' V s RFe  j ˜ X µ

Z1

R1  j ˜ X 1V

'

Z 2s

Z

' 2s

Z0

Z1

'

d.

Z1

R2'  j ˜ X 2' V RFe ˜ X P2 RFe2  X P2

j

Z 2s Z0

RFe2 ˜ X P

e.

RFe2  X P2

R1  j ˜ X 1V

Z 2s

R2'  j ˜ X 2' V s

Z0

XP RFe  j˜ 2 2 2 RFe  X P RFe  X P2

'

c.

R1  j X 1V

Z

' 2s

R1  j ˜ X 1V R2'  j ˜ X 2' V

Z0

RFe  j ˜ X P

Z1

R1  j X 1V

'

f.

R2'  j ˜ X 2' V s RFe ˜ X P2 RFe2 ˜ X P j  RFe2  X P2 RFe2  X P2

Z 2s Z0

R2'  j ˜ X 2' V s RFe ˜ X P2 RFe2 ˜ X P  j˜ RFe2  X P2 RFe2  X P2

77

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

MA.22. La velocidad síncrona de un motor asíncrono trifásico es n1. En el caso en que Z1 representa la pulsación de las corrientes del estator y s el deslizamiento del rotor respecto al campo magnético giratorio, cuánto valen las siguientes magnitudes: x ¿la pulsación de las magnitudes del rotor, Z2? x ¿la pulsación de las magnitudes del rotor reducidas al estator, Z’2? x ¿la velocidad angular del campo magnético giratorio respecto al sistema de referencia fijo respecto al estator, :1? x ¿la velocidad angular del campo magnético giratorio de reacción respecto al sistema de referencia fijo respecto al estator, :r? Z2 = Z1

a.

b.

c.

Z’2 = Z1 = 2S·f1 :1 = 2S·n1

Z2 = Z1

d.

Z’2 = Z1 = 2S·f1 :1

:r = :2

:r = :1

Z2 = s Z1

Z2 = s·Z1

Z’2 = Z1 = 2S·f1 :1 = 2S·f1

e.

Z’2 = Z1 = 2S·f1 :1 = 2S·n1

:r = :2

:r = :2 = s·:1

Z2 = 0

Z2 = s·Z1

Z’2 = Z1 = 2S·f1 :1 = 2S·n1

f.

:r = :2

Z’2 = Z1 = 2S·f1 :1 = 2S·n1 :r = :1

MA.23. ¿Para un motor asíncrono trifásico, cómo se relacionan la potencia en el entrehierro, PG, la potencia interna, PM, la potencia útil, P2, las pérdidas mecánicas por rozamiento y ventilación, Pmrv, las pérdidas en el hierro del rotor, PFe2, y las pérdidas por efecto Joule en el devanado del rotor, PJ2? a.

PM = PG + PJ2 PM = PFe2 + Pmrv + P2

d.

PM = P2 P2 = PG+ PFe2 + Pmrv + PJ2

78

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

b. c.

PM = P2 PM = PFe2 + Pmrv + PG+ PJ2 PJ2·= PM + PG PM = PFe2 + Pmrv + P2

e.

PG = Pmrv + PFe2 + PM PM = PJ2+ P2

f.

PG = PM + PJ2 PM = PFe2 + Pmrv + P2

MA.24. El par electromagnético de una máquina asíncrona trifásica se expresa de la siguiente manera: T

3 ˜ R2' ˜ U12 2 ª§ º R2' · s ˜ :1 «¨ R1  ¸  X V2 » s ¹ «¬© »¼

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es la correcta? a.

El par de arranque (s = 1) disminuye 4 veces si la tensión de alimentación disminuye 4 veces El par de arranque disminuye 3 veces si la frecuencia de alimentación dis-

b. minuye un 10% c.

El par de arranque se consigue para n = 0 y disminuye 4 veces si la tensión de alimentación disminuye 2 veces El par de arranque se consigue para n = n1 y disminuye 4 veces si la tensión

d. de alimentación disminuye 2 veces e.

El par de arranque se consigue para s = 1 y no cambia si la tensión de alimentación disminuye 2 veces

f.

El par de arranque se consigue para s = 0,1 y no depende de la frecuencia de la tensión alimentación

MA.25. Para un motor asíncrono trifásico ¿mediante qué ensayos y en qué condiciones se determinan las pérdidas nominales en el hierro y las pérdidas mecánicas de rozamiento y ventilación, respectivamente? a.

Ensayo en cortocircuito para, por lo menos, dos valores diferentes de la tensión; una de las dos medidas se hace a la tensión nominal

79

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

Ensayo en vacío para tensión de alimentación igual a la tensión nominal y

b. Ensayo en cortocircuito para la corriente del estator igual a la corriente nominal

c.

Ensayo en vacío para tensión de alimentación igual a la tensión nominal Ensayo en vacío para, por lo menos, dos valores diferentes de la tensión de

d. alimentación; una de las dos medidas se hace para la tensión nominal e.

Ensayo en cortocircuito a la tensión nominal

f.

El conjunto de las pérdidas en el hierro y las pérdidas mecánicas por rozamiento y ventilación se consigue mediante el ensayo en vacío para tensión de alimentación igual a la tensión nominal pero la separación de los dos tipos de pérdidas no se puede conseguir mediante los ensayos experimentales

MA.26. Para un motor asíncrono trifásico se conocen: la potencia nominal Pn, la tensión nominal Un, la corriente nominal In, la conexión del devanado del estator, la velocidad nominal nn, la frecuencia nominal fn, el factor de potencia nominal cos ijn y el factor de sobrecarga km. x ¿Cómo se pueden calcular mediante la relación de Kloss las siguientes magnitudes: el deslizamiento critico, sm, el par de arranque, Ta y el par máximo, Tm? x ¿Qué relación tienen el deslizamiento nominal, sn, y el deslizamiento critico, sm?

T Tm

La relación de Kloss es:

s

a.

sn

n1  nn n1

s 1 ½ ¾ Tm , sm ¿

Ÿ

2 s sm  sm s 2 Ÿ sm sn s m  sm s n

Ÿ

km

Ta Tm

2 Ÿ Ta 1 sm  sm 1

; Tn

; sn  sm

Pn Ÿ Tm 2S ˜ n1

Tn km

80

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

s

b.

s 1 ½ ¾ Tm , sm ¿

s

c.

sn

sn

e.

sn

n1  nn n1

Ÿ

Ÿ

Ta Tm

n1  nn n1

Ÿ

Ÿ

n1  nn nn

s 1 ½ ¾ Tm , sm ¿

s

f.

Ta Tm

s 1 ½ ¾ Tm , sm ¿

s

sn

Ÿ

Ÿ

s 1 ½ ¾ Tm , sn ¿

s

d.

n1  nn nn

sn

Ÿ

n1  nn n1

s 1 ½ ¾ Tm , sm ¿

Ÿ

Tp

1 km

2 Ÿ sm sn s m  sm s n

2 Ÿ Ta 1 sm  sm 1 1 km

1 km

2 Ÿ Ta 1 sm  sm 1

Ÿ

1 km

Ta Tm

Ÿ

Ta Tm

2

sn s m  sm s n

Ÿ sm

2

sn s m  sm s n 2

1 sm  sm 1

; Tn

Pn Ÿ Tm 2S·nn

k m ˜ Tn

; Tn

Pn Ÿ Tm 2S·nn

k m ˜ Tn

Pn Ÿ Tm 2S·n1

km ˜ Tn

; sn  s m

2 Ÿ Ta 1 sm  sm 1

km

km ˜ Tn

; sn ! s m

2 Ÿ sm sn s m  sm s n

Tm

Pn Ÿ Tm 2S·n1

; sn ! s m

2 Ÿ sm sn s m  sm s n

2 Ÿ Ta 1 sn  sn 1

; Tn

Ÿ Ta

; Tn

; sn  s m

Ÿ sm

; Tn

Pn Ÿ Tm 2S·nn

Tn km

; sn  sm

MA.27. En la figura MA.27 se presentan tres esquemas equivalentes de una máquina asíncrona trifásica.

81

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA

¿A qué régimen de funcionamiento corresponde cada esquema? Justificación de las respuestas. R1

I1

X1V

R’2/s

X’2V

I’2

I10 IP

IFe E1

I

U1

I10

R1

RFe

XP

E’2

X1V I10

U10

IFe

IP

RFe

XP

I1cc

Rcc

Xcc

U1cc

III

II

Fig. MA 27 I – cualquier régimen de funcionamiento; s  \

I – cualquier régimen de funcionamiento; s  \

II – funcionamiento en vacío;

II – funcionamiento en cortocircuito;

n o n1 Ÿ s o 0 Ÿ R’2/s o f

a.

III – funcionamiento en cortocircuito;

d.

R’2 = 0 III – funcionamiento en vacío;

n = 0 Ÿ s = 1;

n = 0 Ÿ s = 1;

I10 > rs er: fem reactiva ec: fem de conmutación er: retrasa el proceso de conmutación ec: mejora el proceso de conmutación er + ec < 0 er: fem de reacción ec: fem de conmutación Las dos fem retrasan el proceso de conmutación

er + ec > 0 er: fem de reacción

d. ec: fem de conmutación Los dos fem mejoran el proceso de conmutación r1 – r2 = 0 er: fem reactiva

e.

ec: fem de compensación Ninguna de las dos fem influyen en el proceso de conmutación er + ec = 0; r1 + r2 UA0d ƒ fenómeno de histéresis del circuito magnético construido con chapas de acero

c.

ƒ Ua0a > UA0d ƒ fenómeno de saturación magnética y la presencia de la tensión remanente

d.

ƒ Ua0a < UA0d ƒ Fenómeno de histéresis del circuito magnético construido con chapas de acero

e.

ƒ Ua0a < UA0d ƒ fenómeno de saturación magnética y la presencia de la tensión remanente

f.

ƒ Ua0a = UA0d ƒ fenómenos de saturación y de histéresis del circuito magnético construido con chapas de acero

MCC.29. Se considera una máquina de corriente continua con excitación independiente. Su devanado de excitación tiene Nf espiras por polo y está recorrido por una corriente If.

132

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

x Cuál es la expresión de la inducción del campo magnético inductor, escrita en el sistema de referencia del estátor? x Cómo es la distribución espacial y temporal del campo magnético inductor del entrehierro?

ƒ B0  D s

a.

ƒ el campo magnético inductor es constante en el tiempo y en el espacio

ƒ B0  Ds

b.

P0 ˜

P0 ˜

d.

2 ˜ Nf ˜ If G  Ds

e.

Nf ˜ If G

f.

2 ˜ Nf ˜ If G  Ds

P0 ˜

Nf ˜ If G  Ds

ƒ el campo magnético inductor es constante en el tiempo y es variable en el espacio, es decir: es aproximadamente constante y máximo debajo de cada polo (B0,Norte = - B0,Sur) y disminuye en el espacio interpolar hasta hacerse cero en la línea neutra

ƒ B0  Ds

ƒ el campo magnético inductor es variable en el tiempo y es constante en el espacio: es positivo debajo del polo norte y negativo debajo del polo sur

P0 ˜

ƒ el campo magnético inductor es variable en el tiempo y en el espacio: es positivo debajo del polo norte y negativo debajo del polo sur ƒ B0  Ds

ƒ el campo magnético inductor es constante en el tiempo y es variable en el espacio, es decir: es aproximadamente constante y máximo debajo de cada polo (B0,Norte = - B0,Sur) y disminuye en el espacio interpolar hasta hacerse cero en la línea neutra ƒ B0  Ds

c.

ƒ B0  Ds

N ˜I P0 ˜ f f G

P0 ˜

2 ˜ Nf ˜ If G

ƒ el campo magnético inductor es constante en el tiempo y en el espacio

MCC.30. La fem inducida en una rama en paralelo del devanado del inducido es:

E

p ˜ N ˜n˜) a

x ¿Qué significan las magnitudes incluidas en esta expresión?

133

Capítulo 6: MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA

x ¿Teniendo en cuenta que la máquina está ya construida, sobre qué magnitudes y en qué sentido se debe actuar para aumentar la fem, E?

a.

ƒ p: número de pares de polos a: número de ramas de corriente en paralelo N: número de conductores del inducido n: velocidad de la máquina ĭ: flujo inductor

d.

ƒ se aumenta la velocidad y/o se aumenta la corriente de excitación

b.

ƒ p: número de polos a: número de ramas de corriente en paralelo N: número de conductores de la máquina n: velocidad de la máquina ĭ: flujo inductor

ƒ se aumentan la velocidad y la corriente de excitación

e.

ƒ se aumenta la velocidad y/o se aumenta el flujo magnético inductor

c.

ƒ p: número de pares de polos a: número de pares de ramas de corriente en paralelo N: número de conductores por cada rama de corriente n: velocidad de la máquina ĭ: flujo magnético inductor ƒ se aumentan la velocidad y el flujo inductor

ƒ p: número de pares de polos a: número de ramas de corriente en paralelo N: número de conductores de cada rama de corriente en paralelo n: velocidad de la máquina ĭ: flujo resultante por polo

ƒ p: número de pares de polos a – número de pares de ramas de corriente en paralelo N: número de conductores por cada rama de corriente n: velocidad de la máquina ĭ: flujo inductor ƒ se aumenta la velocidad y se disminuye el flujo inductor

f.

ƒ p: número de pares de polos a: número de pares de ramas de corriente en paralelo N: número de conductores del devanado del inducido n: velocidad de la máquina ĭ: flujo magnético resultante por polo ƒ se aumenta la velocidad y/o se aumenta la corriente de excitación

134

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

LEYENDA a B0 ec er E i Ia Ic = Ia/2a If In ke = p·N/a km = p·N/(2·S·a) n n0 N Nf p P1 P2 Pe PFe Pmrv r1 , r2 rs Ra Rf T Tu

número de pares de ramas en paralelo inducción electromagnética del campo magnético inductor fem de conmutación fem reactiva fem inducida por el flujo magnético resultante por polo corriente en la sección conmutada corriente del inducido corriente que recorre un conductor del inducido corriente de excitación corriente nominal del inducido

velocidad del rotor velocidad de funcionamiento en vacío número de conductores del rotor número de espiras del devanado de excitación, por polo número de pares de polos potencia absorbida del motor de la red potencia útil potencia electromagnética pérdidas en el hierro pérdidas mecánicas por rozamiento y ventilación las resistencias de transición entre dos delgas siguientes y la escobilla la resistencia de la sección conmutada resistencia equivalente del inducido resistencia del devanado de excitación par electromagnético par útil

Capítulo 6: MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA

Ua Uf 'Uesc y y1 y2 Ds G ) :

135

tensión del inducido tensión de excitación caída de tensión en las escobillas paso resultante paso anterior (ancho de bobina) paso posterior (paso de conexión) ángulo geométrico el sistema de referencia del estátor anchura del entrehierro flujo magnético resultante por polo velocidad angular del rotor

Si a cualquiera de las magnitudes anteriores se le añade el subíndice “n” indica que el valor de dicha magnitud corresponde a condiciones nominales.

137

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

CAPÍTULO 7 ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS AE. 1. ¿Cómo se modifica el par de arranque de un motor asíncrono con rotor en jaula de ardilla y devanado del estator monofásico si la tensión de alimentación disminuye 2 veces respecto a la tensión nominal? a.

Disminuye 2 veces

Permanece constante, diferente a

d. cero

b. Permanece constante, igual a cero

e.

Disminuye 2 veces si la frecuencia disminuye 2 veces también

c.

f.

Es diferente a cero si el devanado principal está conectado en estrella

Disminuye 4 veces

AE. 2. Un motor asíncrono trifásico tiene la tensión nominal igual a 230/400V. ¿Cuál es la tensión de línea de la red de alimentación en el caso en que el motor arranque por el método estrella/triángulo? a.

d. lores nominales

400 V si el motor es con el rotor

e.

400 V en el caso en que el motor arranca en vacío y 230 V si el motor arranca en carga

f.

400 V

b. en jaula de ardilla c.

230 V o 400 V, al ser ambos va-

400 V

230 V en el caso en que el motor arranca en vacío y 400 V si el motor arranca en carga

AE. 3. Se considera como esquema de referencia el esquema de la figura AE.3.1.

138

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

x ¿De que tipo de motor se trata? x ¿Es adecuado el esquema de la figura AE.3.2 para invertir el sentido de rotación del motor representado en la figura AE.3.1? E1

A1

E2

E1

A1

E2 =

=

A2

A2

Fig. AE.3.1

Fig. AE.3.2

a.

ƒ Motor de corriente continua con excitación serie ƒ Sí

d.

ƒ Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ Sí

b.

ƒ Motor asíncrono monofásico ƒ No

e.

ƒ Motor asíncrono monofásico ƒ Sí

c.

ƒ Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ No

f.

ƒ Motor de corriente continua con excitación serie ƒ No

AE. 4. El reostato de arranque se conecta de la siguiente manera: a.

En serie con el devanado de excitación En serie con el devanado de excitación para los motores asíncronos con ro-

b. tor bobinado y en serie con el devanado del inducido para los motores de corriente continua

c.

En serie con el devanado del inducido para los motores asíncronos y en serie con el devanado de excitación para los motores de corriente continua

d.

En serie con el devanado del inducido para los motores asíncronos con rotor bobinado y en serie con el devanado de excitación para los demás tipos de motores

e. f.

En serie con el devanado del inducido En derivación con el devanado del inducido

AE. 5. ¿Mediante qué métodos se puede arrancar un motor asíncrono monofásico?

139

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

a.

ƒ estrella – triángulo ƒ con devanado auxiliar

d.

ƒ estrella – triángulo ƒ con espira de sombra ƒ con devanado auxiliar

b.

ƒ con reostato de arranque ƒ con devanado auxiliario

e.

ƒ motor auxiliar ƒ estrella – triángulo ƒ con espira de sombra

c.

ƒ reostato de arranque ƒ con tensión variable

f.

ƒ con espira de sombra ƒ con devanado auxiliar

AE. 6. Un motor síncrono que tiene 5 pares de polos arranca mediante un motor asíncrono trifásico auxiliar. ¿Cuantos pares de polos debe tener el motor asíncrono trifásico auxiliar? a.

d. 6 pares de polos

5 pares de polos

b. motores no tiene ninguna impor-

El número de polos de los dos

e.

5 pares de polos si arranca en vacío y 4 pares de polos si arranca en carga

c.

f.

El número de pares de polos debe superar a 5

tancia

4 pares de polos

AE. 7. ¿Para qué se utiliza el esquema eléctrico que se presenta en la figura AE.7? 3a

3a

=

Rf

F1 F2

Fig. AE.7.

R # 7·Rf

140

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

a.

d. trifásico con rotor bobinado me-

Arranque del motor asíncrono

e.

Arranque del motor síncrono trifásico en el caso en que no puede arrancar en asíncrono

f.

Arranque del motor asíncrono trifásico mediante el método estrella – triángulo

b. monofásico de fase partida c.

Arranque del motor asíncrono

Arranque asíncrono del motor síncrono trifásico

Arranque del motor de corriente continua con excitación independiente

diante reostato de arranque

AE. 8. Se consideran las siguientes caracteristicas mecánicas:

I n

n

II

­U U1n cte ° f T ® f1 f1n cte °I I cte fn ¯ e

n

f T

^U

U1n

cte

n

n1 T

T

III ­U f T ® ¯ If

n

IV U1n

cte

I fn

cte

n n0

n

­U U1n cte f T ® ¯ f1 f1n cte

n n0

T

T

141

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

Estas características mecánicas corresponden a los siguientes motores eléctricos:

a.

I – motor de corriente continua con excitación serie II – motor de corriente continua con excitación independiente III – motor asíncrono trifásico IV – motor síncrono trifásico

b.

I – motor de corriente continua con excitación independiente II – motor asíncrono trifásico III – motor síncrono trifásico IV – motor de corriente continua con excitación serie

c.

I – motor asíncrono trifásico II – motor síncrono trifásico III – motor de corriente continua con excitación serie IV – motor de corriente continua con excitación independiente

d.

I – motor síncrono trifásico II – motor de corriente continua con excitación serie III – motor de corriente continua con excitación independiente IV – motor asíncrono trifásico

e.

I – motor síncrono trifásico II – motor de corriente continua con excitación independiente III – motor de corriente continua con excitación serie IV – motor asíncrono trifásico

f.

I – motor de corriente continua con excitación independiente II – motor de corriente continua con excitación serie III – motor síncrono trifásico IV – motor asíncrono trifásico

AE. 9. Se considera un motor de corriente continua con excitación serie que está girando en el sentido indicado en la figura AE.9.1. ¿Mediante cuales de los esquemas de la figura AE.9.2 se puede invertir el sentido de rotación del motor de la figura AE.9.1?

A1

D1

= A2 Fig. AE. 9.1

D2

142

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

I

=

A1 D1

II D2

=

A1 D2

III D1

=

A2

A2

A1 D 2

D1

A2

Fig. AE. 9.2 a. b.

I y II I y III

c. d.

e. f.

II y III I

III II

AE. 10. Para aumentar la velocidad en un motor asíncrono trifásico, que está funcionando en un punto de la característica natural y que arrastra una carga cuyo par resistente es constante: T = 0,5·Tn, se debe actuar de la siguiente forma:

a.

ƒ se aumenta la frecuencia de la tensión de alimentación ƒ se disminuye el número de pares de polos (para el motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla)

b.

ƒ se aumenta la frecuencia de la tensión de alimentación ƒ se disminuye el número de pares de polos (para el motor asíncrono trifásico con rotor bobinado)

c.

ƒ se disminuye la corriente de excitación ƒ se aumenta la frecuencia de la tensión de alimentación (U1/f1 = cte)

d.

ƒ se aumenta el valor de la resistencia del reostato de regulación (para el motor asíncrono trifásico con rotor en cortocircuito) ƒ se aumenta el número de pares de polos

e.

ƒ se disminuye la frecuencia de la tensión de alimentación (U1/f1 = cte) ƒ se disminuye el número de pares de polos (para el motor asíncrono trifásico con rotor en cortocircuito)

f.

ƒ se aumenta la frecuencia de la tensión de alimentación ƒ se aumenta el número de pares de polos (para motor asíncrono trifásico con rotor bobinado) ƒ se aumenta el valor de la resistencia del reostato de regulación (para el motor asíncrono trifásico con rotor bobinado)

143

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

AE. 11. ¿Cómo se puede disminuir el flujo en el motor de corriente continua con excitación independiente?

a.

Se conecta en derivación con el devanado de excitación un reostato de regulación y se aumenta la resistencia del reostato con la finalidad de aumentar la corriente de excitación

b.

Se conecta en serie con el devanado de excitación un reostato de regulación y se aumenta la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente de excitación

c.

Se conecta en serie con el devanado del inducido un reostato de regulación y se aumenta la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente

d.

Se conecta en derivación con el devanado del inducido un reostato de regulación y se disminuye la resistencia del reostato con la finalidad de aumentar la corriente

e.

Se conecta en derivación con el devanado de excitación un reostato de regulación y se aumenta la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente de excitación

f.

Se conecta en serie con el devanado de excitación un reostato de regulación y se disminuye la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente de excitación

AE. 12. ¿Qué tipos de motores eléctricos pueden funcionar en vacío? a.

Todos los motores eléctricos excepto el motor de corriente continua con excitación serie Los motores asíncronos y los

b. motores de corriente continua c.

Los motores de corriente continua y los motores asíncronos monofásicos

Todos los tipos de motores eléc-

d. tricos excepto el motor síncrono e.

Solamente el motor asíncrono

f.

Solamente los motores que tienen el devanado de excitación alimentado en corriente continua

AE. 13. Un motor de corriente continua con excitación serie tiene como carga un generador de corriente continua con excitación independiente.

144

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

¿Cuál es el orden de desacoplamiento de las máquinas y por qué? a.

Primero el motor y después el generador porque el motor debe funcionar en vacío

d. generador porque el motor no de-

Primero el motor y después el

b.

Primero la excitación del generador y después el motor porque el motor no debe funcionar en vacío

e.

Primero la excitación del motor, después el inducido del motor y después el generador porque el motor debe funcionar en vacío

c.

Primero la carga del generador y después el motor porque el motor debe funcionar en carga

f.

Primero el generador y después el motor porque no debe funcionar en vacío

be funcionar en vacío

AE. 14. La puesta en marcha con reostato de arranque conectado en el inducido del motor es especifica para los siguientes tipos de motores: a.

Motores asíncronos trifásicos con rotor bobinado y todos los tipos de motores de corriente continua

d. Motores asíncronos monofásicos

b.

Motores asíncronos trifásicos con rotor en jaula de ardilla y todos los tipos de motores de corriente continua

e.

Motores asíncronos monofásicos y todos los tipos de motores de corriente continua

c.

Motores de corriente continua con excitación serie

f.

Todos los tipos de motores asíncronos trifásicos y todos los tipos de motores de corriente continua

AE. 15. Durante el arranque asíncrono del motor síncrono trifásico, el devanado de excitación está conectado de la siguiente manera: a.

Se deja en vacío

b. No importa como está conectado

d. Se conecta en cortocircuito e.

No se deja en vacío y no se conecta en cortocircuito sino que se conecta en serie con una resistencia de valor igual a (5y12)·Rf

145

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

c.

Se alimenta con tensión continua

f.

Se conecta en serie con el devanado del inducido

AE. 16. El cambio del sentido de rotación de un motor asíncrono trifásico se consigue de la siguiente manera: d.

Se cambia el sentido de la corriente de excitación y de la corriente del inducido

b. Se cambia la sucesión de las fases

e.

No se puede cambiar el sentido de rotación

Se cambia el sentido de la corriente de excitación o de la corriente del inducido

f.

Se cambia el sentido de la corriente del inducido

a.

c.

Se permutan las tres fases

AE. 17. Se considera como esquema de referencia el esquema de la figura AE.17.1. x ¿A qué tipo de motor corresponde? x Con el esquema de la figura AE.17.2 ¿se puede cambiar el sentido de rotación del motor de la figura AE.17.1? L1 L2

L2 L1 P1

P1

Z

P2

P2

A1 A2 Fig. AE.17.1 a.

ƒ Motor de corriente continua con excitación serie ƒ Sí

Z

A1 A2 Fig. AE.17.2 d.

ƒ Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ Sí

146

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

b.

ƒ Motor asíncrono monofásico ƒ No

e.

ƒ Motor asíncrono monofásico ƒ Sí

c.

ƒ Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ No

f.

ƒ Motor de corriente continua con excitación serie ƒ No

AE. 18. El esquema presentado en la figura AE.18 se utiliza para:

D1

D2

A1

= A2

Fig. AE. 18 a.

Invertir el sentido de rotación del motor de corriente continua con excitación serie

b. El arranque del motor de corriente continua con excitación serie c.

La regulación de la velocidad del motor de corriente continua con excitación serie mediante el método de la disminución del flujo La regulación de la velocidad del motor de corriente continua con excita-

d. ción derivación mediante el método de la disminución del flujo e.

El arranque del motor de corriente continua con derivación

f.

La regulación reostática de la velocidad del motor de coriente continua con excitación serie

AE. 19. ¿Qué tipos de motores eléctricos tienen la característica mecánica dura (la velocidad varía muy poco del funcionamiento en vacío al funcionamiento en carga)? a.

El motor de corriente continua con excitación serie

147

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

b. El motor síncrono trifásico c.

El motor asíncrono y el motor de coriente continua con excitación independiente o derivación

d. El motor asíncrono e. Los motores de corriente continua f. El motor síncrono trifásico y el motor asíncrono trifásico

AE. 20. En el caso en que el par útil es constante, y el motor funcione en un punto de la característica natural, ¿cómo se debe actuar para disminuir la velocidad del motor asíncrono trifásico?

a.

ƒ se disminuye la frecuencia de la tensión de alimentación (U1/f1 = cte) ƒ se aumenta el número de pares de polos (para el motor asíncrono trifásico con rotor bobinado)

b.

ƒ se disminuye la corriente de excitación ƒ se aumenta la frecuencia de la tensión de alimentación (U1/f1 = cte)

c.

ƒ se disminuye la frecuencia de la tensión de alimentación (U1/f1 = cte) ƒ se disminuye el número de pares de polos ƒ se disminuye el valor de la tensión de alimentación

d.

ƒ se aumenta el valor de la resistencia del reostato de regulación (para el motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla) ƒ se aumenta el número de pares de polos

e.

ƒ se aumenta la frecuencia de la tensión de alimentación (U1/f1 = cte) ƒ se disminuye el número de pares de polos (para el motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla)

f.

ƒ se disminuye la frecuencia de la tensión de alimentación (U1/f1 = cte) ƒ se aumenta el número de pares de polos (para el motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla) ƒ se aumenta el valor de la resistencia del reostato de regulación (para el motor asíncrono trifásico con rotor bobinado) ƒ se disminuye el valor de la tensión de alimentación

148

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

AE. 21. Se considera un motor eléctrico que se alimenta con tensión nominal. En este caso el par de arranque del motor asíncrono trifásico es igual a Ta,MAT y el par máximo del motor síncrono trifásico es igual a Tm,MS ¿Cómo cambia el par de arranque del motor asíncrono trifásico, T’a,MAT y el par máximo del motor síncrono trifásico, T’m,MS, respectivamente, en el caso en que la tensión de alimentación disminuya 2 veces? a.

T’a,MAT = Ta,MAT /4 T’m,MS = Tm,MS = cte

d.

T’a,MAT = Ta,MAT = cte T’m,MS = Tm,MS /2

b.

T’a,MAT = Ta,MAT /2 T’m,MS = Tm,MS /4

e.

T’a,MAT = Ta,MAT /4 T’m,MS = Tm,MS /2

c.

T’a,MAT = Ta,MAT /2 T’m,MS = Tm,MS /2

f.

T’a,MAT = Ta,MAT /4 T’m,MS = Tm,MS /4

AE. 22. ¿Para qué tipo de motor y para qué método de regulación de la velocidad corresponden las características mecánicas presentadas en la figura AE.22? n

If disminuye

T Fig. AE.22

a.

Cualquier tipo de motor de corriente continua ƒ disminución del flujo inductor

Motor asíncrono trifásico con rotor bobinado

d.

ƒ disminución del flujo inductor teniendo en cuenta que U1/f1 = cte

149

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

b.

Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ disminución del flujo inductor

e.

Motor asíncrono trifásico con rotor bobinado

c.

ƒ disminución del flujo teniendo en cuenta que U1/f1 = cte Motor de corriente continua con excitación serie

Motor de corriente continua con excitación serie ƒ disminución del flujo del inducido Motor de corriente continua con excitación serie ƒ disminución del flujo

f.

Motor de corriente continua con excitación derivación

ƒ disminución del flujo inducido

ƒ variación de la tensión de alimentación

AE. 23. La carga de un motor de corriente continua con excitación serie es un generador de corriente continua con excitación independiente. ¿En qué orden se conectan las máquinas y por qué? a.

Primero el motor y después el generador porque el motor no puede funcionar en vacío Primero el motor y después el generador porque el motor no debe funcionar

b. en carga c.

Primero la excitación del generador y después el motor porque el motor no puede funcionar en vacío Primero el motor y después el generador porque el motor es la máquina de

d. arrastre del generador e.

Primero el generador (la excitación y la carga) y después el motor porque de este modo el motor no se embala

f.

Primero la carga del generador, después el motor y al final la excitación del generador porque el motor no debe funcionar en vacío

AE. 24. Un motor de corriente continua puede arrancar mediante los siguientes métodos:

150

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

a.

ƒ acoplamiento directo a la red de tensión nominal ƒ mediante el reostato de arranque conectado en serie con el inducido ƒ alimentación con tensión variable desde cero hasta el valor nominal

b.

ƒ permutación de fases ƒ mediante el reostato de arranque conectado en serie con el inductor ƒ acoplamiento directo a la red de tensión nominal

c.

ƒ acoplamiento directo a la red de tensión nominal ƒ mediante el reostato de arranque conectado en serie con el inductor ƒ alimentación con tensión variable

d.

ƒ mediante el reostato de arranque conectado en serie con el inductor ƒ alimentación con tensión variable desde cero hasta el valor nominal

e.

ƒ estrella – triángulo ƒ mediante el reostato de arranque conectado en serie con el inducido ƒ alimentación con tensión variable

f.

ƒ ƒ ƒ ƒ

acoplamiento directo a la red de tensión nominal mediante el reostato de arranque conectado en serie con el inducido alimentación con tensión variable arranque asíncrono

AE. 25. El esquema eléctrico presentado en la figura AE.25 se utiliza para: Ra

A1

=

E1

E2

A2 Fig. AE.25 a.

Arranque del motor síncrono trifásico

Regulación

de

velocidad

d. motor síncrono trifásico

del

151

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

b. motor de corriente continua, ex-

Regulación

de

velocidad

del

e.

Arranque reostático del motor de corriente continua con excitación derivación

Arranque reostático del motor asíncrono trifásico con rotor bobinado

f.

Arranque del motor asíncrono monofásico

citación independiente

c.

AE. 26. ¿Cómo se invierte el sentido de rotación del motor asíncrono monofásico con espira de sombra? a.

Se invierte el sentido de la corriente que recorre el devanado auxiliar

Se invierte el sentido de la co-

d. rriente que recorre el devanado principal

b. rotación de este motor

No se puede invertir el sentido de

e.

Se invierte el sentido de la corriente en el devanado principal y en el devanado auxiliar

c.

Se invierte la succesión de fases

f.

Se invierte el sentido de la corriente únicamente en uno de los devanados: principal o auxiliar

AE. 27. El motor síncrono trifásico puede arrancar mediante los siguientes métodos:

a.

ƒ mediante un devanado auxiliar ƒ mediante un motor auxiliar ƒ en asíncrono (en el caso en que el motor está equipado con devanado amortiguador) ƒ por frecuencia variable

b.

ƒ por medio de espira de sombra ƒ sincronización fina ƒ por frecuencia variable

c.

ƒ ƒ ƒ ƒ

mediante reostato de arranque sincronización fina por frecuencia variable mediante un devanado auxiliar

d.

ƒ sincronización fina ƒ mediante un motor auxiliar ƒ en asíncrono (en el caso en que el motor está equipado con devanado amortiguador) ƒ por frecuencia variable

e.

ƒ estrella - triángulo ƒ por frecuencia variable ƒ mediante un motor auxiliar

f.

ƒ mediante un motor auxiliar ƒ en asíncrono (si el motor es de polos salientes) ƒ por frecuencia variable ƒ mediante un devanado auxiliar

152

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

AE. 28. La velocidad de rotación del motor de corriente continua se puede regular mediante los siguientes métodos: ƒ disminución del flujo inductor

a.

ƒ variación de la tensión de alimentación en las condiciones en que el cociente U1/f1 = cte ƒ variación de la resistencia del inducido

b.

ƒ variación de la frecuencia de la tensión de alimentación ƒ disminución del flujo ƒ disminución del flujo pero sólo para el motor de corriente continua con excitación serie

c.

ƒ variación de la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el inducido ƒ variación de la tensión de alimentación ƒ disminución del flujo inductor

d.

ƒ variación de la tensión de alimentación ƒ variación de la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el inducido ƒ variación de la resistencia del inducido

e.

ƒ variación de la tensión de alimentación ƒ variación de la frecuencia de la tensión de alimentación ƒ disminución del flujo inductor

f.

ƒ variación de la resistencia del inducido pero sólo para el motor de corriente continua con excitación independiente o derivación ƒ variación de la tensión de alimentación

AE. 29. Se considera un motor asíncrono monofásico que gira en el sentido indicado en la figura AE.29.1. ¿Mediante cuál de los esquemas de la figura AE.29.2 se invierte el sentido de rotación del motor de la figura AE.29.1?

153

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

L1 L2 P1

Z

P2 A1

A2

Fig.AE. 29.1

A

L2 L1

B

L1 L2

P1

P1

Z P2

P1

Z

P2

A1

a. b.

C

L1 L2

P2

A1 A2 Fig. AE. 29.2

A2

c. d.

AyB AyC

Z

A1

e. f.

ByC A

A2

C B

AE. 30. ¿De qué manera se modifica la velocidad de funcionamiento en vacío del motor de corriente continua, con excitación independiente, en el caso en que el flujo inductor disminuye? n

a.



U  'U p Ra ˜T  a 2 ke ˜ k m ˜ ) ke ˜ ) Aumenta cuando el motor tiene

Aumenta

d. devanado de compensación y no cambia en el caso contrario

154

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

El motor de corriente continua

b. con excitación independiente no puede funcionar en vacío

c.

Permanece constante

e.

Disminuye

f.

Disminuye en el caso en que el motor está equipado con devanado de compensación y no cambia en el caso contrario

AE. 31. Si el par resistente permanece constante, para incrementar ligeramente la velocidad del motor de corriente continua con excitación derivación se puede actuar de la siguiente manera: ƒ Se disminuye el valor de la tensión de alimentación

a.

ƒ Se aumenta el valor de la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el inductor ƒ Se aumenta el valor de la tensión de alimentación

b.

ƒ Se aumenta el valor del reostato de regulación conectado en serie con el inducido ƒ Se aumenta el número de pares de polos ƒ Se disminuye el flujo inductor

c.

ƒ Se aumenta el valor de la tensión de alimentación (no debe superar el valor máximo indicado en catálogo ƒ Se disminuye el valor de la tensión de alimentación

d. ƒ Se aumenta el valor de la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el inducido

ƒ Se aumenta el valor de la tensión de alimentación

e.

ƒ Se disminuye el flujo inductor ƒ Se aumenta el valor del reostato de regulación conectado en serie con el inducido ƒ Se disminuye el valor de la tensión de alimentación (no debe ser menor que el valor mínimo indicado en catálogo)

f.

ƒ Se disminuye el número de pares de polos ƒ Se aumenta el valor del reostato de regulación conectado en serie con el devanado de excitacion

155

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

AE. 32. ¿Para qué tipo de motor y para qué método de regulación de velocidad corresponden las características mecánicas presentadas en la figura AE.32? n

U1 disminuye

T Fig. AE.32 a. b.

Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ variación de la tensión de alimentación Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ disminución del flujo inductor Motor de corriente continua con excitación serie

c.

ƒ disminución del flujo inductor Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ variación de la tensión de alimentación

d. e. f.

Motor de corriente continua con excitación serie ƒ variación de la tensión de alimentación Motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla ƒ variación de la tensión de alimentación Cualquier tipo de motor de corriente continua ƒ variación de la tensión de alimentación

AE. 33. Algunos de los métodos de arranque del motor asíncrono trifásico son:

156

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

a.

ƒ arranque estrella - triángulo ƒ arranque por acoplamiento directo a la red de tensión nominal ƒ arranque mediante reostato de arranque conectado en serie con el inducido

b.

ƒ arranque por medio de un autotransformador ƒ arranque estrella – triángulo ƒ arranque por acoplamiento directo a la red de tensión nominal si el motor es con rotor en jaula de ardilla ƒ arranque por medio de un reostato conectado en serie con el inducido si el motor es de rotor bobinado

c.

ƒ arranque por medio de un reostato conectado en serie con el inducido si el motor es de rotor bobinado ƒ arranque por medio de un motor auxiliar ƒ arranque estrella – triángulo si el motor es con rotor en jaula de ardilla

d.

ƒ arranque por medio de un autotransformador ƒ arranque por medio de un motor auxiliar en el caso en que el motor asíncrono es con rotor en jaula de ardilla

e.

ƒ arranque por medio de un autotransformador ƒ arranque estrella - triángulo ƒ arranque por acoplamiento directo a la red de tensión nominal si el motor es con rotor bobinado ƒ arranque por medio de un reostato conectado en serie con el inducido si el motor es con rotor en jaula de ardilla

f.

ƒ arranque por medio de la fase auxiliar ƒ arranque por medio de un reostato conectado en serie con el inducido si el motor es de rotor bobinado ƒ arranque estrella – triángulo ƒ arranque por medio de un autotransformador si el motor es con rotor en jaula de ardilla

AE. 34. Se considera un motor síncrono trifásico equipado con devanado amortiguador. Durante el proceso de arranque en asíncrono, se nota que el motor arranca pero se queda clavado a una velocidad igual a la mitad de la velocidad síncrona. x ¿Cuál podría ser la causa de este fenómeno? x ¿Cómo se debe actuar para que durante el proceso de arranque, en asíncrono, el motor llegue a una velocidad muy cercana a la velocidad síncrona?

157

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

a.

ƒ Durante el arranque asíncrono, la resistencia Re conectada en el circuito de excitación tiene un valor demasiado pequeño ƒ Se aumenta el valor de la resistencia Re y se repite el proceso de arranque

b.

c.

ƒ Durante el arranque asíncrono, el devanado de excitación está conectado en cortocircuito ƒ Se deja abierto el devanado de excitación y se repite el proceso de arranque asíncrono ƒ Durante el arranque asíncrono, el devanado de excitación no ha sido alimentado con tensión continua ƒ Se repite el proceso de arranque asíncrono alimentando simultáneamente el inducido y el inductor del motor síncrono

ƒ Durante el arranque asíncrono, el devanado de excitación del motor está abierto

d. ƒ El devanado de excitación se

conecta en cortocircuito y se repite el proceso de arranque en asíncrono

e.

ƒ Durante el arranque asíncrono, el devanado de excitación está cerrado sobre una resistencia Re cuyo valor está mal elegido ƒ Se disminuye el valor de la resistencia Re y se repite el proceso de arranque en asíncrono ƒ Durante el arranque asíncrono, el devanado de excitación está abierto

f.

ƒ Se conecta en el circuito del inductor una resistencia suplementaria y se repite el proceso de arranque asíncrono

AE. 35. Para regular la velocidad de rotación del motor asíncrono trifásico, con rotor en jaula de ardilla, se pueden utilizar los métodos siguientes:

a.

ƒ Variación del reostato del circuito de excitación ƒ Variación de la frecuencia de alimentación teniendo en cuenta que: U1/f1 = cte ƒ Variación de la resistencia del inducido

b.

ƒ Variación de la frecuencia de alimentación teniendo en cuenta que U1/f1 = cte ƒ Variación de la tensión de alimentación ƒ Variación del número de pares de polos ƒ Variación de la resistencia del inducido

158

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

c.

ƒ Variación de la tensión de alimentación ƒ Variación del número de pares de polos ƒ Variación de la frecuencia de alimentación teniendo en cuenta que U1/f1 = cte (U1 > U1n) ƒ Variación de la frecuencia de alimentación teniendo en cuenta que U1 = U1n (f < fn)

d.

ƒ Variación de la tensión de alimentación ƒ Variación del número de pares de polos ƒ Permutación de fases

e.

ƒ Variación de la tensión de alimentación ƒ Variación del número de pares de polos ƒ Variación de la frecuencia de alimentación teniendo en cuenta que U1/f1 = cte (U1 d U1n) ƒ Variación de la frecuencia de alimentación teniendo en cuenta que U1 = U1n (f > fn)

f.

ƒ Variación de la resistencia del inducido ƒ Variación de la tensión de alimentación ƒ Variación de la frecuencia de alimentación

AE. 36. El esquema eléctrico presentado en la figura AE.36 se utiliza para: 3a

3a

Ra Fig. AE. 36 a.

El arranque del motor síncrono trifásico

159

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

Regulación de la velocidad del motor asíncrono trifásico con rotor en jaula

b. de ardilla

c. El arranque reostatico del motor asíncrono trifásico de rotor bobinado d. Regulación de la velocidad del motor síncrono trifásico e.

El arranque reostatico del motor de corriente contiua con excitación derivación

f.

El arranque estrella – triángulo del motor asíncrono trifásco

AE. 37. Si el par resistente permanece constante, para disminuir la velocidad del motor de corriente continua con excitación independiente se debe actuar de la siguiente manera:

a.

ƒ Se disminuye el valor de la tensión de alimentación ƒ Se aumenta la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el devanado de excitación

b.

ƒ Se aumenta el valor de la tensión de alimentación ƒ Se aumenta la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el devanado de excitación

c.

ƒ Se disminuye el flujo inductor ƒ Se disminuye el valor de la tensión de alimentación ƒ Se aumenta el número de pares de polos

d.

ƒ Se disminuye el valor de la tensión de alimentación ƒ Se aumenta el número de pares de polos ƒ Se aumenta la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el devanado de excitación

e.

ƒ Se disminuye el valor de la tensión de alimentación ƒ Se disminuye el flujo inductor ƒ Se aumenta la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el devanado del inducido

f.

ƒ Se disminuye el valor de la tensión de alimentación ƒ Se aumenta la resistencia del reostato de regulación conectado en serie con el inducido

AE. 38. Se considera un motor de corriente continua con excitación derivación que gira en el sentido indicado en la figura AE.38.1

160

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

¿Mediante cuál de los esquemas presentados en la figura AE.38.2 se invierte el sentido del motor de la figura AE.38.1? A1

E1 E2

= A2 Fig. AE. 38.1.

A E2 E1

A1

=

B E1 E2

A1

=

A2

C E2 E1

A1

=

A2

A2

Fig. AE. 38.2. a. b.

A yB AyC

c. d.

ByC A

e. f.

C B

AE. 39. ¿Para qué tipos de motores eléctricos el par de arranque es igual a cero? a.

ƒ motor asíncrono monofásico ƒ motor de corriente continua con excitación serie ƒ motor síncrono trifásico equipado con devanado de amortiguamiento

b. ƒ motor asíncrono monofásico

c. ƒ todos los tipos de motores de corriente continua d. ƒ todos los tipos de motores asíncronos e.

ƒ todos los tipos de motores síncronos trifásicos y motores de corriente continua

f.

ƒ motor síncrono trifásico sin devanado de amortiguamiento ƒ motor asíncrono monofásico

161

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

AE. 40. ¿Qué tipos de motores eléctricos pueden frenar mediante una resistencia conectada en serie con el devanado del inducido y sin cambiar la tensión de alimentación?

a.

ƒ todos los tipos de motores de corriente continua ƒ el motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla

b.

ƒ el motor de corriente continua con excitación serie ƒ el motor asíncrono monofásico con espira de sombra ƒ el motor síncrono trifásico

c.

ƒ todos los tipos de motores de corriente continua ƒ el motor asíncrono trifásico con rotor bobinado

d.

ƒ el motor de corriente continua con excitación independiente o derivación ƒ el motor asíncrono monofásico ƒ el motor síncrono trifásico

e.

ƒ todos los tipos de motores asíncronos ƒ el motor síncrono trifásico ƒ todos los tipos de motores de corriente continua

f.

ƒ todos los tipos de motores de corriente continua ƒ todos los tipos de motores asíncronos

AE. 41. ¿Para qué tipo de motor eléctrico y para que tipo de regulación de velocidad corresponden las características mecánicas presentadas en la figura AE.41? n

T Fig. AE. 41

162

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

a.

Motor de corriente continua con excitación derivación ƒ variación de la resistencia del reostato conectado en serie con el inducido Motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla ƒ variación de la frecuencia de la tensión de alimentacion

b.

Motor síncrono trifásico ƒ variación de la tensión de alimentación

c.

Motor asincrono trifásico con rotor bobinado ƒ variación de la resistencia del reostato conectado en serie con el inducido

d.

Motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla ƒ variación de la frecuencia de la tensión de alimentacion

e.

Motor de corriente continua con excitación serie ƒ variación de la resistencia del reostato conectado en serie con el inducido

f.

Motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla ƒ variación de la resistencia del reostato conectado en serie con el inducido

AE. 42. ¿Para qué tipo de motor eléctrico es especifico el método de arranque estrella – triángulo? y ¿qué condiciones debe cumplir el motor para que pueda arrancar mediante este método? a.

Motor asíncrono monofásico con espira de sombra si los 6 terminales del devanado del estator son accesibles a la placa de bornes y el motor arranca en vacío o con una carga pequeña

b.

Motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla si los 6 terminales del devanado del estator son accesibles a la placa de bornes, la tension nominal de línea de la red de alimentación es igual a la tensión nominal de fase del motor y el motor arranca en vacío o con carga pequeña

c.

Motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla y motor de corriente continua con excitación independiente en el caso en que los motores arranquen en vacío Motor asíncrono trifásico con rotor bobinado si el motor arranca en vacío o

d. en carga nominal

163

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

e.

Motor asíncrono trifásico con rotor bobinado si los 6 terminales del devanado del estator son accesibles a la placa de bornes, la tension nominal de línea de la red de alimentación es igual a la tensión nominal de fase del motor y el motor arranca en vacío o con carga pequeña

f.

Motor asíncrono trofásico con rotor en jaula de ardilla si arranca en carga nominal y la tension nominal de línea de la red de alimentación es igual a la tensión nominal de fase del motor

AE. 43. El esquema eléctrico que se presenta en la figura AE.43 se utiliza para: L1 L2 P1 P2

Z

A1

A2

Fig. AE. 43. Arranque del motor asíncrono

a.

Arranque del motor síncrono trifásico

d. monofásico con devanado auxi-

b.

Regulación de la velocidad del motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla

e.

Arranque del motor asíncrono monofásico con espira de sombra

c.

Arranque del motor asíncrono trifásico mediante un reostato conectado en serie con el devanado del estator

f.

Aranque del motor de corriente continua con excitación derivación

liar

AE. 44. Un motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla y sin carga mecánica, se alimenta de la red trifásica y se nota que el motor no arranca, pero

164

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

sin embargo los fusibles de cada fase están en buen estado. ¿Cuál es la explicación de esta situación? ¿Cómo se puede explicar este fenómeno? a.

La máquina se comporta como un motor asíncrono trifásico con defecto en una fase del rotor Hay un defecto sobre una de las fases de la línea de alimentación y en este

b. caso la máquina se comporta como un motor síncrono cuyo par de arranque es igual a cero

c.

La máquina se comporta como un motor asíncrono monofásico con espira de sombra Esta situación no puede aparecer en el caso de un motor asíncrono trifásico

d. con rotor en jaula de ardilla e.

El par de arranque del motor es igual a cero, resulta que una fase del devanado del estator está interrumpida y el motor se comporta como un motor asíncrono monofásico indiferente de la conexión del devanado del estator

f.

La máquina se comporta como un motor asíncrono monofásico y en consecuencia: o una fase del estator está interrumpida si el devanado del estator está conectado en estrella o hay un corte sobre la línea de alimentación, entre el fusible y los bornes del motor si el devanado del estator está conectado en triángulo

AE. 45. El cambio del sentido de giro del motor de corriente continua se consigue de la siguiente manera:

a.

Se cambia la sucesión de las fases

b. Se permutan las fases

c.

Se invierte el sentido de la corriente de excitación o de la corriente del inducido

d.

Se invierte el sentido de la corriente por el devanado de compensación y por el devanado del inducido

e.

Se invierten dos fases y se mantiene el mismo sentido de la corriente por el devanado de excitación

f.

Se invierte el sentido de la corriente por ambos devanados: de excitación y del inducido

165

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

AE. 46. ¿Qué tipos de motores pueden arrancar por medio del reostato de arranque, Ra? y ¿qué ventaja presenta este tipo de arranque?

a.

El motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla ƒ Ra limita la corriente de arranque

b.

Los motores asíncronos monofásicos y los motores síncronos trifásicos ƒ Ra aumenta el valor del par de arranque y del par máximo y limita la corriente y la duración del arranque

c.

El motor síncrono trifásico y todos los tipos de motores asíncronos trifásicos ƒ Ra permite el arranque en carga y disminuye la duración del mismo

d.

Todos los tipos de motores asíncronos ƒ Ra limita tanto la corriente de arranque como el par de arranque

e.

El motor asíncrono trifásico con rotor bobinado ƒ Ra limita la corriente de arranque y aumenta el par de arranque que puede llegar hasta el valor del par máximo

f.

El motor asíncrono trifásico con rotor bobinado y el motor síncrono trifásico que no tenga devanado de amortiguamiento ƒ Ra limita la corriente de arranque, disminuye la duración del arranque y mantiene el par de arranque constante

AE. 47. ¿Para qué tipos de motores la velocidad se puede regular cambiando el número de pares de polos? a. Todos los tipos de motores de corriente continua b. Todos los tipos de motores asíncronos c. El motor asíncrono trifásico con rotor en jaula de ardilla El motor asíncrono monofásico y el motor de corriente continua con excita-

d. ción independiente e.

El motor de corriente continua con excitación serie y el motor síncrono trifásico

f.

El motor asíncrono trifásico con rotor bobinado

166

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

AE. 48. ¿Cómo se consigue la disminución del flujo inductor para regular la velocidad del motor de corriente continua con excitación serie?

a.

Se conecta en paralelo con el devanado de excitación un reostato de regulación y se disminuye la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente de excitación

b.

Se conecta en serie con el devanado de excitación un reostato de regulación y se aumenta la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente de excitación

c.

Se conecta en serie con el devanado del inducido un reostato de regulación y se aumenta la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente

d.

Se conecta en paralelo con el devanado del inducido un reostato de regulación y se disminuye la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente por el devanado

e.

Se conecta en paralelo con el devanado de excitación un reostato de regulación y se aumenta la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente de excitación

f.

Se conecta en serie con el devanado de excitación un reostato de regulación y se disminuye la resistencia del reostato con la finalidad de disminuir la corriente de excitación

AE. 49. ¿Qué tipos de motores eléctricos tienen la característica mecánica rígida? a.

El motor de corriente continua con excitación serie

b. El motor síncrono trifásico c.

El motor asíncrono y el motor de corriente continua con excitación independiente

d. El motor asíncrono trifásico e.

El motor de corriente continua

f.

El motor síncrono trifásico y el motor asíncrono monofásico

AE. 50. Se considera una máquina eléctrica rotativa que funciona en el punto A de la característica mecánica, después pasa al C y al final llega al A’ (fig.AE.50). x ¿Para qué tipo de máquina corresponden las características mecánicas presentadas en la figura AE.50?

167

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS

x ¿En qué régimen (motor, generador, freno) funciona la máquina en los puntos de funcionamiento A, C, A’, respectivamente? x ¿Cómo se actúa para que el motor pase del punto de funcionamiento A al C y del C al A’? n n1

C

A

Tr

A’

T

-n1

Fig. AE.50.

a.

Máquina asíncrona trifásica o máquina de corriente continua con excitación derivación o independiente ƒ A – motor con la velocidad n (T > 0; n > 0) ƒ C – generador (T < 0; n > 0) ƒ A’ - freno (T < 0; n < 0) ƒ A ĺ C: se invierte el sentido del campo magnético giratorio ƒ C ĺ A’: se conecta una resistencia en serie con el inducido durante los primeros instantes

b.

Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado ƒ A – motor con la velocidad n (T > 0; n > 0) ƒ C – freno (T < 0; n > 0) ƒ A’- motor con la velocidad – n (T < 0; n < 0) ƒ A ĺ C: se invierte el sentido del campo magnético giratorio y se conecta una resistencia en serie con el inducido ƒ C ĺ A’: se inicia el proceso de frenado y tras unos instantes se quita la resistencia conectada en serie con el inducido

168

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

c.

Máquina asíncrona trifásica con rotor en jaula de ardilla o máquina asíncrona monofásica de fase partida ƒ A ĺ C: se invierte el sentido del campo magnético giratorio ƒ C ĺ A’: se conecta en serie con el devanado del inducido una resistencia

d.

Máquina asíncrona trifásica con rotor bobinado ƒ A – motor con la velocidad n (T > 0; n > 0) ƒ C – freno (T < 0; n > 0) ƒ A’ - motor con la velocidad -n (T < 0; n 0; n > 0) ƒ C – freno (T < 0; n > 0) ƒ A’ - generador (T < 0; n < 0) ƒ A ĺ C: se conecta en serie con el devanado del rotor una resistencia ƒ C ĺ A’: se invierte el sentido del campo magnético giratorio

f.

Máquina asíncrona trifásica o máquina asíncrona monofásica ƒ A – motor con la velocidad n (T > 0; n > 0) ƒ C – freno (T < 0; n > 0) ƒ A’ - motor con la velocidad -n (T < 0; n < 0) ƒ A ĺ C: se invierte el sentido del campo magnético giratorio y se conecta una resistencia en serie con el devanado del rotor ƒ C ĺ A’: se quita la resistencia conectada en serie con el inducido

169

RESPUESTAS CORRECTAS

RESPUESTAS CORRECTAS Capítulo 1: MÁQUINAS ELÉCTRICAS: CONSTRUCCIÓN, DATOS DE CATÁLOGO, PRINICIPIO DE FUNCIONAMIENTO TEST

1

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Respuesta correcta

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e

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7.3

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c

c

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Respuesta correcta

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TEST

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Respuesta correcta

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a

TEST Respuesta correcta

TEST

Capítulo 2: EL TRANSFORMADOR ELÉCTRICO TEST

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Respuesta correcta

a

b

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d

d

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c

f

170

TEST

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

5.5

5.6

5.7

5.8

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5.12

a

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c

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Respuesta correcta

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TEST

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Respuesta correcta

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b

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TEST

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Respuesta correcta

e

c

e

a

a

d

Respuesta correcta

TEST

Capítulo 3: ASPECTOS GENERALES MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

DE

LAS

TEST

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Respuesta correcta

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b

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171

RESPUESTAS CORRECTAS

TEST

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b

Capítulo 4: MÁQUINA ASÍNCRONA TEST

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TEST

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d

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a

Capítulo 5: MÁQUINA SÍNCRONA TRIFÁSICA TEST

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TEST

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172

MÁQUINAS Y ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS, TEST

TEST

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TEST

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b

Capítulo 6: MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA TEST

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f

Capítulo 7: ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS TEST

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Respuesta correcta

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173

RESPUESTAS CORRECTAS

TEST

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Respuesta correcta

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TEST

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TEST

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TEST

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Respuesta correcta

c

b

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c

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c

a

TEST

49

50

Respuesta correcta

b

b

175

Bibliografía

BIBLIOGRAFÍA [1]

J. Fraile Mora; Máquinas Eléctricas (5ª edición); Ed. McGraw-Hill; Madrid, 2003.

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Boldea, I.; Nasar, S.A.; Electric Drives; CRC Press, Boca raton, Florida, 1999.

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Chatelain, J.; Traité d’Electricité, Vol.X, Machines Electriques; Ed. Press Polytechniques, Lausanne, 1989.

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[15]

UNE 21 405-4; Símbolos literales utilizados en Electrotecnia, parte 4: Símbolos de magnitudes relativas a máquinas eléctricas.

[16] ANSI/IEEE Std 945-1984; IEEE Recommended Practice for Preferred

Metric Units for Use in Electrical and Electronics Science and Technology.