Evaluaciones del Curso Conversión de Energía Eléctrica II CT-2311 Septiembre-Diciembre 2008

Primer Parcial 10 de Octubre 25% Tarea 5%
Segundo Parcial 3 de Noviembre 30% Tarea 5%
Tercer Parcial 5 de Diciembre 30% Tarea 5%

Horario:

     
  Lunes, Miércoles y Viernes 7:30-9:30  
   Aula ENE-121  
       
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

0235109  Lorenzo  Andres 15  9 2,5  0 39,5 
0235179   Meza  Anthony 15  16 2,5 5 55.5 3
 0235560 Vitelli Daniel1077000242
0335676  Benitez  Gabriel 7 -  - -  -  9
0436968  Fernandez  Kristina 17   23  6 5  59 3
0437093  Gutierrez  Jesus 12   22 16  5  60
0437096  Gutierrez  Ana 11   25 5 4  50
0437135  Iturria  Raul 7  6  -  0  13
0437430  Placeres  Carlos 11  23 12  3  55
0437538  Romero  Victor 11   14  12 2,5  5  49,5
0437566  Salazar  Beatriz 15 5 37
0437751  Escobar  Felix 10  19 10 4 49
0537940  Briceño  Lirwing  1 15 5 5 33 2
0537966  Capasso  Ricardo  23  2,5 5 46,5 
0538415  Lopez  Horacio  12 12  2,5 5 43,5  2
0538439 Luk Javier1217132,55554,53
0538796 Ribecca Jose142825455815
0538821 Rodriguez Tony14235355553
0538829 Rodriguez Juan91492,55443,52
0538911 Sanchez Juan9256054492
0538912 Sanchez Francisco1130192,55471,54
0539058  Vivas  Valmore  11 9  17  5 49  3
Promedios  11,67 17,62   11,57 4,35   4,1 49,75   2,83
 

Tarea No.1 (10-10-08)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

  1. Para el diagrama mostrado en la figura, determine las ecuaciones completas del convertidor electromecánico, la velocidad sincrónica del sistema, el par necesario para entregar 10 W a la fuente y la velocidad si las pérdidas mecánicas del dispositivo de accionamiento son de 2 W a cualquier velocidad.

    Figura tarea 1a 
  2. La máquina que se muestra en la figura posee dos bobinas en el estator con los datos indicados. Las bobinas del estator tienen la misma resistencia y se alimentan mediante dos fuentes sinusoidales de tensión. Todas las dimensiones y los parámetros del convertidor electromecánico de energía se indican en la figura. Suponiendo una relación entre la permeanza máxima y mínima de aproximadamente 2.0 y una variación sinusoidal de esta en función de la posición del rotor, determine:

    1. La relación entre los enlaces de flujo y las corrientes por las bobinas considerando linealidad en el circuito magnético.
    2. Las ecuaciones dinámicas completas del convertidor, considerando que a su eje se encuentra conectado una carga mecánica con un par constante de 20 Nm.
    3. El diagrama de flujo de un algoritmo que permita calcular las corrientes del convertidor en régimen permanente, indicando cada una de las ecuaciones necesarias en cada paso.

Examen No.1 (10-10-08)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

Para la máquina mostrada en la figura determine:

  1. Las ecuaciones internas del convertidor.
  2. Las ecuaciones externas del convertidor.
  3. Las ecuaciones diferenciales completas del convertidor expresadas de forma canónica.
  4. Realice un mínimo de tres pasos de integración utilizando el algoritmo de Euler para determinar los primeros valores de las variables de estado.
maquina


Tarea No.2 (3-11-08)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

Una máquina de rotor y estator cilíndrico, tiene tres bobinas desfasadas espacialmente 120° en el estator y una en el rotor. El diámetro del rotor es de 20 cm, la longitud axial de la máquina es de 30 cm y el entrehierro es de 2.0 mm. Las bobinas del estator tienen 300 vueltas y se alimentan con tensiones trifásicas balanceadas sinusoidales de 110 V efectivos, 60 Hz. El material ferromagnético del convertidor tiene una permeanza relativa de 1000. La bobina del rotor tiene 1000 vueltas y por ella circula una corriente de 0.5 A. El máximo acoplamiento entre las bobinas del rotor y del estator es de 90% y la dispersión en la bobina rotórica es el doble que en cada una de las bobinas del estator. Conocidos todos estos datos, determine:
  1. Todos los parámetros del modelo de la máquina y las ecuaciones completas en coordenadas primitivas que determinan su comportamiento dinámico.
  2. Convierta las ecuaciones del estator a coordenadas dq y calcule el par eléctrico de la máquina, cuando el rotor gira a velocidad sincrónica y se encuentra adelantado 30° con respecto al eje magnético de la fase a.
  3. Calcule las corrientes del estator en régimen permanente si las bobinas del estator se encuentran en cortocircuito.



Examen No.2 (3-11-08)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

Para la máquina mostrada en la figura determine:

  1. Los parámetros del convertidor.
  2. Las ecuaciones del convertidor en coordenadas primitivas.
  3. Las ecuaciones del convertidor cuando se transforman las bobinas del estator a un sistema de referencia que gira solidario con el rotor.
  4. Las ecuaciones de la máquina si se transforma el devanado rotórico a un sistema de referencia solidario con el estator.
  5. El par eléctrico si las bobinas del estator se cortocircuitan y el rotor se alimenta con una fuente de continua de 12 V y gira a la velocidad de 1800 rpm.
Figura examen


Tarea No.3 (5-12-08)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

Especifique los datos de placa de un motor de corriente continua para accionar un ascensor de alta velocidad en un edificio de más de 30 pisos que permita el ascenso de 20 personas en menos de 1 minuto desde la planta baja hasta el último piso. En el diseño debe considerar el peso de la caja del ascensor, el contrapeso, el torno que enrolla el cable, la caja de engranajes que adapta el eje del motor al torno. También debe considerar el efecto del rectificador que acciona el motor sobre la operación del sistema y la dinámica del ascensor durante el proceso de aceleración y frenado. Tiene la libertad de escoger parámetros físicos siempre y cuando sean razonables.


Nota: Ayuda para la parte mecánica se puede encontrar en el capítulo 1 de Dewan, Slemon y Staughen "Power Semiconductors Drives", John Willey & Sons, 1984.

 

Examen No.3 (5-12-08)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

Una máquina de corriente continua con excitación serie de 10 kW, 230 V, 2000 rpm, tiene una eficiencia en el punto nominal de 94%. Las pérdidas en el hiero y mecánicas a velocidad nominal son del 2% y ambas son proporcionales al cuadrado de la velocidad. La resistencia del devanado de campo es igual a la resistencia de la armadura. La máquina se conecta a una molino de harina que presenta una caractéristica lineal que requiere 25 Nm durante el arranque y 50 Nm a 1800 rpm. La máquina se arranca mediante un rectificador que controla la corriente de armadura a un valor apropiado para no deteriorar el colector.

  1. Los parámetros de la máquina serie.
  2. El punto de máxima potencia entregada a la carga durante el arranque y la potencia en el punto de operación a plena tensión.
  3. La potencia y velocidad en el eje del molino, así como la corriente de armadura si la corriente del campo se debilita un 20% conectando una resistencia en paralelo con esta bobina.
  4. Tensión de armadura necesaria para que el molino opere a 1000 rpm con la carga del molino definida en el enunciado.
  5. Si la inercia del molino es de 300 kg-m2, determine el tiempo necesario para alcanzar el 99 % de la velocidad de operación, si el motor se arranca a corriente máxima controlada por el rectificador, hasta alcanzar la tensión máxima y finalmente se mantiene operando a la tensión nominal.