Evaluaciones del Curso Conversión de Energía Eléctrica II CT-2311 Abril-Julio 2010


Primer Parcial 21 de Mayo 25% Tarea 5%

Segundo Parcial 18 de Junio 30% Tarea 5%

Tercer Parcial 16 de Julio 30% Tarea 5%

Horario:

     
  Lunes, Miércoles y Viernes 7:30-9:30 ENE - 102 
   Aula
 
       
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

0336148
Martinez
Cynthia
8
20
19
0
1
3
51
3
0336360
Rainis
Daniel
-
-
-
-
-
-
-
-
0437039
Gomez
Yovany
9
17
26
5
5
5
67
4
0538148
Escobar
Leoneth
3
11
15
1
2
2
33
2
0538287
Guerra
Sofia
10
10
16
4
5
5
50
3
0538418
Lopez
Jose A
2
13
10
2
2
2
31
2
0538448
Madriz
Ellery J
4
11
-
3
-
-
18
1
0538503
Matos
Ismael J  
9
15
16
3
3
4
50
3
0538658
Oviedo
Augusto
3
27
5
0
2
2
39
2
0538766
Quintero
Mayerling X
15
27
6
0
1
2
51
3
0538947
Serrano
Jesus A
14
8
10
3
5
3
43
2
0639179
Arteaga
Oneida A
5
-
-
2
0
-
-
-
0639209
Barrios
Lyneth
9
11
23
3
0
4
50
3
0639257
Bravo
Regis J
8
-
-
2
0
-
-
-
0639364
Cisneros
Lennin A
-
-
-
-
-
-
-
-
0639377
Collin
Jorge Luis
11
23
9
2
2
3
50
3
0639466
Diaz
Andreina V
20
24
18
3
2
3
70
4
0639589
Garofato
Vicente
2
19
3
0
0
1
25
2
0639690
Gutierrez
Yskarel G 
12
23
14
3
2
3
57
3
0639813
Lopez
Arturo J
14
26
11
2
2
2
57
3
0639879
Matamoros
Pedro
8
19
18
3
0
3
51
3
0639887
Medina
Gilmery K
12
17
18
3
0
2
52
3
0639893
Melendez
Marie D
18
21
22
5
5
4
75
4
0639914
Merentes
Karla V 
8
10
20
4
5
4
50
3
0639955
Mugarra
Asier
12
17
13
2
3
3
50
3
0639995
Orfei
Ricardo
8
19
24
2
5
2
60
3
0640003
Osuna
Javier
8
23
14
2
0
3
50
3
0640123
Quijada
Eduardo J
1
-
-
0
-
-
-
-
0640299
Sanchez
Patricia C
5
7
20
3
3
3
41
2
0640313
Santiago
Yuliana K
9
17
28
3
2
4
63
3
0640451
Viera
Gabriel E
12
27
12
3
0
2
56
3
0740577
Andara
Laura V
8
22
11
2
5
2
50
3
0741094
Le Maitre
Sofia A
14
22
16
3
5
4
64
3
0741318
Patti
Gianfranco
14
21
27
3
0
3
68
4

Promedios
9,06
18,37
15,29
2,34
2,13
2,79
49,79

 

Tarea No.1 (24-5-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311




Para el diagrama mostrado en la figura, determine :
  1. Las ecuaciones completas del convertidor electromecánico utilizando primero las leyes físicas fundamentales y posteriormente los conceptos fundamentales de conversión electromecánica de energía (energía, coenergía, principio de los trabajos virtuales, enlaces de flujo, etc)
  2. La velocidad sincrónica del sistema, el par necesario para entregar 15 W a la fuente y la velocidad si las pérdidas mecánicas del dispositivo de accionamiento son de 2 W a cualquier velocidad.
  3. La trayectoria del convertidor, si la masa del dispositivo es de 0,01 kg, no hay par mecánicos de accionamiento e inicialmente está en reposo (puede utilizar un programa para determinar la trayectoria si lo considera necesario).


Figura tarea 1a


Examen No.1 (24-5-10)

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, considerando las dos posibles condiciones de la bobina b.
  3. Las ecuaciones diferenciales completas del convertidor expresadas de forma canónica.
  4. La tensión en la bobina b si el rotor gira en sincronismo con la fuente de tensión.
  5. La corriente en la bobina b si esta se encuentra en corto circuito.

parcial1


Tarea No.2 (21-6-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

Utilizando el modelo de la máquina generalizada en coordenadas apropiadas, modele un arranque de una máquina bifásica de inducción de dos pares de polos en la condición de vacío. Los parámetrosson los siguientes:







ReRr Le Lr Ler J






300mH300mH240mH0,1 kgm2







La máquina está siendo alimentada con tensiones bifásicas equilibradas de valor efectivo 120 V. Puede utilizar cualquier entorno de computación que conozca (por ejemplo: Matlab, Octave, SciLab, C++, Fortran, Matematica, VB, java, etc). Debe representar gráficamente la velocidad angular y el par eléctrico con respecto al tiempo y el par eléctrico con respecto a la velocidad angular. También el módulo de las corrientes con respecto al tiempo. Puede utilizar los ejemplos de los capítulos 1 y 2 del texto para ilustrarse sobre la modelación con computador de las máquinas eléctricas. Debe entregar tanto el código como los gráficos. Si el entorno que utiliza no puede hacer gráficos, utilice una hoja de cálculo para este propósito.



Examen No.2 (18-6-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311


La máquina mostrada en la figura tiene su bobina estatórica y rotórica distribuidas uniformemente en la periferia del cilindro. Determine para esta máquina:
  1. Los parámetros del convertidor.
  2. Las ecuaciones completas 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. La corriente rotórica si la bobina del estator se alimenta con una tensiones sinusoidales, cuyo valor efectivo es de 110 V y 60 Hz, si la velocidad del convertidor es de 1700 rpm y la bobina rotórica está en cortocircuito.
  6. El par eléctrico en la condición desarrollada en la parte (5).

Figura examen 2


Tarea No.3 (16-7-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311


  1. 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.
  1. Una máquina de corriente continua serie de 220 V, 10 kW, 1800 rpm y 54 A en el punto nominal, tiene 5% de pérdidas mecánicas. Las pérdidas en el hierro del rotor son aproximadamente el 3% de la potencia nominal. Las pérdidas en el cobre se reparten por igual entre el circuito de campo y el de armadura. La máquina posee un devanado de compensación de la reacción de armadura. La constante de tiempo de los circuitos de campo y del rotor son de 100 ms respectivamente. La máquina se conecta a una fuente de corriente alterna de 208 V y 60 Hz. Determine:
  1. El punto nominal de operación con la alimentación propuesta.
  2. El punto de operación cuando se acciona una bomba que consume 10 kW a la velocidad de 1800 rpm.
  3. La tensión de armadura necesaria y la velocidad resultante para mantener en régimen permanente la potencia nominal cuando se devilita un 10% la corriente de campo.
  4. La nueva placa de la máquina si se sustituye el campo serie por una bobina paralelo que produzca el mismo flujo en el punto nominal.
  1. Una máquina de corriente continua, excitación independiente poseen los siguientes datos de placa
Pn =5 kWVna =230 VIna =25 AVnf = 230 VInf = 2.0 Ann =1800 rpm
Las pérdidas en el hierro y mecánicas alcanzan los 380 W y son proporcionales al cuadrado de la velocidad. La tensión de remanencia a velocidad nominal es de  6 V. La fuerza electromotriz en vacío a la velocidad nominal se puede aproximar mediante dos rectas, la zona lineal definida por una fuerza electromotriz de 180V a 1 A de corriente de campo y a partir de este punto con otra recta que pasa por el valor de la fuerza electromotriz nominal a la corriente nominal del campo. La carga mecánica está constituida por un par proporcional a la velocidad y a la velocidad nominal de la máquina consume 4500 W. La inercia de todo el sistema mecánico es de 10 Kgm2. El motor conectado en derivación se arranca mediante una fuente de 220 V y un reóstato de arranque con cinco pasos iguales de un valor apropiado de resistencia. Determine:

  1. Todos los parámetros de la máquina de corriente continua considerando pérdidas, flujo de remanencia y efecto de la saturación.
  2. La velocidad del sistema en la condición de equilibrio.
  3. El rendimiento del conjunto completo en el punto de operación.
  4. El valor de las cuatro resistencias del reóstato y los tiempos mínimo de cambio para evitar que la corriente supere el 150% de la corriente nominal durante todo el proceso.

Examen No.3 (16-7-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

Una máquina de corriente continua con excitación serie de 20 kW, 400 V , 2000 rpm, tiene una eficiencia en el punto nominal de 92 %. Las pérdidas en el hierro y mecánicas a velocidad nominal son del 3 % y son proporcionales la velocidad. Si la máquina se acciona con la velocidad nominal, se obtiene en la armadura una tensión de remanencia de 20 V. La máquina posee una inercia en por unidad de 1 s (H = 1 s).

  1. Determine los parámetros lineales de la máquina.
  2. Obtenga y realice un gráfico esquemático de la característica del rendimiento del motor en función de la carga mecánica.
  3. Calcule el punto de equilibrio si se acopla una carga mecánica que durante el arranque requiere 30 Nm y a medida que aumenta la velocidad se incrementa linealmente solicitando 90 Nm a 1800 rpm
  4. ¿Cómo cambia el punto de equilibrio calculado anteriormente si el campo se debilita un 15 % mediante una resistencia en paralelo con la bobina?
  5. Si la máquina se acciona mediante un chopper a su máxima corriente, determine el tiempo en alcanzar el punto de máxima potencia
  6. ¿En cuánto tiempo la máquina alcanza el 99 % del punto de equilibrio calculado en el punto (3)?