Electronica

Desarrolle el devanado en esta hoja.

Universidad de los Andes

Facultad de Ingeniería Alumno: __________________________

Escuela de Ingeniería Eléctrica

Cátedra de Máquinas Eléctricas Fecha:_________ Sección: ________

IV Examen Parcial de Máquinas Eléctricas I

I) De una máquina sincrónica de 4 polos, conectada en Y, 50 MVA, 13,8 kV, 60 Hz, se conocen las características que se muestran en la Fig 1. donde la característica con carga con fp=0 es determinada para corriente nominal La resistencia medida entre bornes es de rCC = 0,45 , fc=1,3.

a) Cual será la corriente de excitación necesaria para lograr voltaje nominal en bornes de salida de la máquina, con carga nominal e inductiva pura.(1 punto)

b) Determinar la Regulación al 80% de carga y cos  = 0,8 en atraso, por el método de Potier. ( 5 puntos)

c) Determine la Razón de cortocircuito, SCR, de esta máquina. ( 1 punto)

d) Determinar la regulación usando la impedancia sincrónica saturada ( 3 puntos)

II) Una máquina sincrónica de 12 polos, 5 MVA, 13.800 V, conectada en , tiene reactancias en el eje directo y cuadratura de 1,8 pu y 1,3 pu, respectivamente.

a) Determine la regulación para 80% de carga y cos  = 0,9 en atraso. ( 3 puntos)

II) El estator de un alternador trifásico de un automóvil tiene 4 polos, 300 VA, 12 V, 24 ranuras y 2 espiras por bobina.

Se necesita un flujo de inducción por polo de 0,003 weber, a 2500 rpm para que a carga nominal el voltaje de salida sea de 13,2 volt, determinar:

a) Tensión de línea que suministraría en vació ( 2 puntos)

b) Regulación a carga nominal. ( 1 punto)

c) Dibuje el devanado de esta máquina a una capa, tres planos, con bobinas de paso acortado en una ranura ( 4 puntos)

FORMULARIO: E pu = ( cos + a. r)2 + ( sen ± a. x )2 - 1

Eo  = Vc  + i.r - + i Xs 90-

E=4,44 f N 

Eo = Eg + Id (Xd-Xq)

Respuesta:

I)

a) El valor de corriente necesario para lograr voltaje nominal, con carga puramente inductiva y nominal, se obtiene de la grafica con carga a 0 PF así para 13800 Volt. La corriente necesaria estará cercana a los 1050 Amp

b) Para determinar la regulación usando Potier es necesario obtener el triángulo de Potier, para ello ubicamos un punto en la gráfica de bajo factor de potencia por encima del codo de saturación (punto B), cualquier punto es valido, pudiendo usarse el correspondiente a tensión nominal (el mismo obtenido en el ítem anterior). El origen de la gráfica con carga de 0 fp forma el segmento (Azul) que corresponde a la base del triangulo ampliado, trasladando el segmento Azul al punto B y paralela a la línea del entre hierro pasando por el inicio del segmento azul trasladado, (línea anaranjada) se corta a la característica de vacío en el punto A, se forma el triangulo de Potier (Líneas en rojo) Así la corriente equivalente a la reacción de armadura para la corriente del ensayo a bajo factor de potencia es aproximadamente 320 Amp. y la caída de tensión en la reactancia de dispersión (despreciando la resistencia de los devanados) es aproximadamente 260 volt equivalentes de línea (ambos valores están representados en segmentos verdes en la gráfica)

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