EJERCICIOS DE MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA

...

Calcular:

- la resistencia R para que el motor trabaje a plena carga

- la potencia eléctrica de entrada

- el rendimiento del conjunto

- la velocidad que adquiriría el motor si en un momento determinado se desacoplan las dos máquinas y el motor sigue alimentado a 230V

Supónganse las pérdidas mecánicas nulas

Solución

a) R = 4,91

b) Pentrada= 9418,5 W

c) η = 0,87

d) Se embalaría al ser las pérdidas mecánicas despreciables

6.- Un motor de c.c. serie tiene las siguientes características 250V ; 10KW ; Ra = 0,2Ω ; Rf= = 0,15Ω ; Nn = 1000 r.p.m.. Calcular en régimen de plena carga:

- la f.e.m. inducida en vacío Ev

- la corriente absorbida por el motor

- pMaf siendo el motor un convertidor lineal

Se varía la carga del motor de tal forma que manteniendo la tensión de alimentación, la corriente absorbida por el motor es la cuarta parte de la de plena carga. En este nuevo régimen de trabajo, calcular:

- la potencia eléctrica absorbida por el motor

- la potencia mecánica dada

- la velocidad de funcionamiento

Solución

En regímen de plena carga

a) Ev =235V ; b) Ia = 42,54 A ; c) pMaf = 0,052

Con condiciones de carga especificadas diferentes de la plena carga

a) Pelect. = 5317,5 ; b) Pmecán= 5159,15 W ; c) N = 2094,12 r.p.m.

7.- Se dispone de un motor shunt de c.c. con las siguientes características V = 48V;

Ra = 0,4Ω; Rf = 20Ω, velocidad máxima teórica de 4500 r.p.m, pérdidas mecánicas despreciables y flujo proporcional a la corriente. Si el par de plena carga es de 4,074 Nw-m, calcular en estas condiciones:

- la fuerza contraelectromotriz, la velocidad de giro en r.p.m. y la corriente total absorbida

- las potencias de entrada, útil, de pérdidas en el cobre y el rendimiento.

- la corriente de arranque y el par de arranque

Solución

a) Ev= 31,83V; I = 42,81 A ; N = 3015,41 r.p.m.

b) Pentrada= 2054,88W; Pútil = 1286,25 W; pérdidas = 768,38W

c) Carr = 4,74 Nw-m; Iarr = 47,02 A

8.- Una dinamo shunt cuya curva de vacío para 1000 r.p.m. viene dada por

Ev 0 60 110 150 185 210 230 240 V

If 0 2 4 6 8 10 12 14 A

y cuyas resistencias de las bobinas inductoras e inducidas son: Ra= 0,22Ω ; Rf = 19,8Ω , entrega 110A a 1000r.p.m. y plena carga. Suponiendo que las pérdidas mecánicas son 4000W, calcular:

a) Tensión en bornas, en vacío, a 1000 r.p.m.

b) Tensión en bornas, a plena carga, a 1000 r.p.m.

c) Pérdidas, potencia útil y rendimiento a plena carga.

Solución

- V = 219,56V

- V = 217,36V

- Pérdidas mecánicas + pérdidas eléctricas = 6654 W

Potencia útil = 23910 W

Rendimiento = 78,2%

9.- Una máquina de c.c. de excitación shunt, de características Ra = 0,1Ω, Rf = 78Ω, trabaja como motor dando 20 CV a 240V y a 1200 r.p.m.

Si se hace trabajar a la máquina como generador ¿a qué velocidad girará el rotor para obtener a la salida 240V y una potencia eléctrica útil de salida de 12000 W?

Solución

N = 1407 r.p.m.

10.- Un motor shunt de 250V tiene una resistencia de inducido de 0,5 Ω y una resistencia de campo de 250Ω. A la velocidad de 600 r.p.m. el inducido absorbe 20A.

Se desea elevar la velocidad colocando en serie con la bobina de campo una resistencia Rx, conservando el mismo par. Se pide el valor de dicha resistencia Rx para una velocidad de 800 r.p.m.

Solución

Rx = 69,39Ω