Evaluaciones de Máquinas Eléctricas II

CT-1512 Octubre 2013 - Enero 2014


Primer Parcial 21 de Noviembre 25% Tarea 5%

Segundo Parcial 16 de Diciembre 30% Tarea 5%

Tercer Parcial 30 de Enero 30% Tarea 5%

Horario:

     
  Lunes 9:30-11:30 ENE-103 

Jueves
1:30-3:30
ENE-103
Nota: Falta corregir las tareas consiganadas electrónicamente
Carnet Apellido Nombre Pacial I Parcial II Parcial III Tarea
I
Tarea
II
Tarea
III
Total Definitiva
      25% 30% 30% 5% 5% 5% 100%

Base 5

0906279
Herrera Molina
Marco Antonio
-
-
-
-
-
-
-
-
1001705
Rondón Gómez
Adriana
4
15
30
4
5
5
63
3
1002479
Tello Alejo
Danny
-
-
-
-
-
-
-
-
1110759
Pérez Pérez
Leonardo
12
27
30
3
3,5
3
78,5
4
1111224
Silva Gómez
José Francisco
17,5
28
30
3
5
4
87,5
5

Promedios

11,17
23,3
30
3,5
4,5
4
42,3
4
 
Tarea No.1 (21-11-13)
Máquinas Eléctricas II
CT-1512
Una máquina de inducción de 4 kW, 208 V, 60 Hz, 2 pares de polos en conexión estrella tiene los siguientes parámetros en por unidad de las bases de tensión, potencia y frecuencia nominal:

Re
Rr
Rm
Xe
Xr
Xm
0.02
0.03
50
0.08
0.08
3.0

Determine:
  1. Los valores nominales de la placa de esta máquina
  2. Las medidas que se obtendrían en el laboratorio en un ensayo de vacío
  3. Las medidas que se obtendrían en el laboratorio de una prueba de rotor bloqueado
  4. Los parámetros que se obtendrían utilizando la medida directa de la resistencia del estator, el ensayo de vacío y el de rotor bloqueado.
  5. El circuito equivalente y los datos de placa de la máquina si se conecta en delta
  6. La características par-velocidad en la conexión delta (hacer el gráfico)
  7. La característica rendimiento-deslizamiento en la conexión estrella (hacer el gráfico)
  8. Encontrar el punto de operación si la máquina acciona a una bomba que consume 4 kW, a 1800 rpm

Examen No.1 (21-11-13)
Máquinas Eléctricas II
CT-1512

Una máquina de inducción tiene los siguientes datos de placa:

480 V - Δ
P neje =20 kW
cos φ n =0,89
η n =91,83%
n n =1755rpm
60Hz

La prueba de vacío a tensión plena consumió 478W y 7,77A . La máquina se utiliza para mover una bomba de 25kW a 2000rpm y su característica par velocidad es parabólica.
Determine:
  1.  Los parámetros del circuito equivalente de la máquina en la base de la potencia del eje
  2.  El punto de operación cuando la máquina acciona a la bomba
  3.  El par máximo, la potencia máxima, así como sus deslizamientos y corrientes del estator correspondientes a estos puntos
  4.  Par y corriente de arranque conectada en delta y en estrella al mismo sistema eléctrico


Tarea No.2 (19-12-13)

Máquinas Eléctricas II


CT-1512


Una máquina de inducción bifásica de 1/2 HP, 120 V, 60 Hz, 1700 rpm en el punto nominal tiene los siguientes parámetros en por unidad de las bases de tensión (equivalentes de una máquina bifásica balanceada):

Re
Rr
Xe
Xr
Xm
0.05
0.05
0.1
0.1
2.0

Determine:
  1. El condensador de arranque más conveniente para este motor
  2. La corriente y el par de de arranque con el condensador más apropiado
  3. La corriente y el par cuando la máquina arranca con el condensador y alcanza el 75% de la velocidad sincrónica.
  4. La corriente y el par cuando la máquina alcanza el 75% de la velocidad sincrónica y se desconecta el condensador de arranque
  5. La eficiencia, la corriente, el factor de potencia y el par en el punto nominal sin el condensador de arrnaque
  6. La características par-velocidad arrnacando con condensador y desconectándolo a 75% de la velocidad sincrónica (hacer el gráfico)

Examen No.2 (19-12-13)

Máquinas Eléctricas II


CT-1512


Una máquina bifásica (equilibrada) de inducción con devanado auxiliar para el arranque de 1/2 HP, 110 V, 60 Hz, 1730 rpm, 70% de rendimiento y 0,8 de factor de potencia tiene un condensador de arranque de 50 μ F (Puede despreciar todos los parámetros de la rama de magnetización para facilitar los cálculos). Determine:
  1.  Los parámetros del circuito equivalente ( R e , X T , R r ) y dibuje el circuito equivalente indicando todos los valores
  2.  El circuito equivalente de esta máquina durante el arranque, considerando el condensador conectado en serie con el devanado auxiliar
  3.  El par de aranque de esta máquina
  4.  El circuito equivalente a velocidad nominal
  5.  La eficiencia y el factor de potencia cuando la máquina opera a 1770 rpm
  6.  La corriente en cada fase si el interruptor centrífugo no desconecta el devanado auxiliar a la velocidad nominal


Tarea No.3 (31-1-14)

Máquinas Eléctricas II


CT-1512


  1. Una máquina sincrónica de rotor liso de 100 MVA, 10 kV, fpn=0,80, 60 Hz y corriente de campo nominal de 300 A, entrega 70 MVAR como condensador sincrónico con una corriente de campo de 200 A. Determine:
    1. La corriente de campo máxima
    2. La corriente de campo necesaria para operar motorizar una carga de 70 MW, entregando 40 MVAR, si la tensión es de 10,3 kV.
    3. Si la condición de operación establecida en la pregunta anterior no puede mantenerse, indique que corriente de campo se debe utilizar y cual sería la potencia reactiva que puede entregar la máquina a la red
    4. Determine la potencia reactiva que entrega o consume esta máquina si motoriza los 70 MW pero con corriente de campo nominal
    5. La corriente de campo necesaria para operar a factor de potencia unitario si la máquina genera 70 MW a la red
    6. Las curvas en V de esta máquina para potencias de {0, 5, 10, 15 y 20 MW}
    7. El lugar geométrico con los límites operativos de esta máquina

  2. Una máquina sincrónica de polos salientes de 20 MVA, 5 kV, fpn=0,85, 60 Hz y corriente de campo nominal de 50 A, entrega 15 MVAR como condensador sincrónico con una corriente de campo de 65 A. La reactancia del eje cuadratura es un 60% de la del eje directo. Determine:

    1. La corriente de campo máxima
    2. La corriente de campo necesaria para operar motorizar una carga de 10 MW, entregando 17.3 MVA, si la tensión es de 5,25 kV.
    3. Si la condición de operación establecida en la pregunta anterior no puede mantenerse, indique que corriente de campo se debe utilizar y cual sería la potencia reactiva que puede entregar la máquina a la red
    4. Determine la potencia reactiva que entrega o consume esta máquina si motoriza los 10 MW pero con corriente de campo nominal
    5. La corriente de campo necesaria para operar a factor de potencia unitario si la máquina genera 15 MW a la red



    Examen No.3 (31-1-14)

    Máquinas Eléctricas II



    CT-1512


    Una máquina sincrónica de polos salientes tiene los siguientes datos de placa:
    V n = 440 V
    S n =10 kVA
    cos φ n =0,85
    i fn =2A
    f=60Hz
    p=6
    Cuando la máquina opera como condensador sincrónico, entrega 7kVAR con una tensión en bornes de 450V y 3,14A en la bobina de campo. La reactancia en cuadratura es 0.6 en pu. Determine:
    1.  La reactancia del eje directo
    2.  La corriente de campo máxima y el ángulo de carga nominal
    3.  Corriente de campo necesaria para motorizar una bomba de 8 kW, a tensión nominal con factor de potencia 70% en atraso
    4.  Los reactivos entregados a la red cuando la máquina genera 6 kW con la corriente máxima de campo, mientras la tensión de la barra es de 400 V
    5.  Si la máquina entrega la potencia activa nominal a la red, con factor de potencia nominal en adelanto, ¿Cuál es la corriente de campo y el ángulo de carga?
    6.  Si la máquina consume la potencia activa nominal de la red, con factor de potencia nominal en atraso, ¿Cuál es la corriente de campo y el ángulo de carga?