Evaluaciones del Curso Conversión de Energía Eléctrica II CT-2311 Septiembre-Diciembre 2010


Primer Parcial 15 de Octubre 25% Tarea 5%

Segundo Parcial 8 de Noviembre 30% Tarea 5%

Tercer Parcial 10 de Diciembre 30% Tarea 5%

Horario:

     
  Lunes, Miércoles y Viernes 7:30-9:30 MEU- 015 
   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

0336000
Guerra  Merlo
Carlos Antonio
-
-
-
-
-
-
-
-
0538148
Escobar  O.
Leoneth A
14
20
19
3
3
0
59
3
0538406
Linares  Castillo
Romulo J
14
23
9
3
5
0
54
3
0538418
Lopez  Giraldo
Jose Alejandro
14
19
11
3
3
0
50
3
0538448
Madriz  Ponce
Ellery Josue
12
26
9
3
3
4
57
3
0538453
Maldonado C
Ingmar C
6
17
2
3
4
0
32
2
0538658
Oviedo  Laya
Augusto A
22
27
10
0
4
0
63
3
0538947
Serrano  Travieso
Jesus Antonio
12
24
16
3
5
3
63
3
0639149
Alvino Marquez
Simon A
10
12
18
3
3
4
50
3
0639179
Arteaga Sanchez
Oneida A
10
24
10
3
5
2
53
3
0639257
Bravo Bacco
Regis J
13
21
9
3
4
3
53
3
0639361
Ciappina Loreto
Gabriel A M
9
15
15
32
3
4
49
3
0639364
Cisneros Bernal
Lennin A
14
11
-
3
0
-
28
2
0639589
Garofalo Leon
Vicente L
11
28
12
3
5
0
59
3
0639882
Matute
Gabriela
3
15
7
3
4
3
35
2
0640021
Palma Ochoa
Henry J
20
27
4
0
4
2
57
3
0640056
Perez Colina
Javier A
10
15
4
3
3
4
39
2
0640123
Quijada
Eduardo
11
-
-
2
-
-
13
1
0640279
Said Said
Samer J
4
25
12
3
5
2
51
3
0640299
Sanchez Iovane
Patricia C
10
21
15
3
5
3
57
3
0741277
Noguera Guevara
Ibrahim E
18
18
4
2
2
3
47
2
0741565
Solis Paiva
Santiago A
7
26
17
2
4
4
60
3

Promedios
11,85
19,85
10,63
2,52
3,7
2,16
48,04
2,619
 

Tarea No.1 (15-10-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

La máquina de la figura tiene los terminales (a) y (b) conectados a la fuente a lo largo de un recorrido de 180º y cuando gira en media vuelta, se invierte la conexión de la batería, quedando conectado el terminal (a) al punto negativo y el (b) al positivo.


Determine:
  1. Las ecuaciones completas del convertidor (0,5)
  2. La velocidad sincrónica del convertidor (0,5)
  3. El par eléctrico y la corriente si la máquina está operando a la mitad de la velocidad sincrónica (0,5)
  4. El par de arranque (0,5)
  5. La corriente en la batería cuando la velocidad es un 50% superior a la velocidad sincrónica (0,5)
  6. Si las espiras pesan 1 kg, determine mediante integración numérica o analítica de las ecuaciones del convertidor, la corriente, velocidad y par eléctrico desde el arranque hasta la velocidad sincrónica(2,5)


Examen No.1 (15-10-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

La máquina mostrada en la figura está alimentada en el estator por dos tensiones desfasadas 90° de valor efectivo 100 V , el rotor se encuentra en cortocircuito. Las bobinas estatóricas tienen una resitencia de 10 Ω y la rotórica de 20 Ω. La carga mecánica es una bomba cuya característica depende del cuadrado de velocidad y a 3600 rpm requiere 3 kW. Determine:

PIC

  1. Las ecuaciones internas del convertidor
  2. Las ecuaciones externas del convertidor
  3. Las ecuaciones diferenciales completas del convertidor expresadas de forma canónica
  4. Las corrientes de régimen permanente
  5. El par eléctrico en régimen permanente


Tarea No.2 (8-11-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

1.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   


2. Una máquina posee un estator y un rotor cilíndricos de 10 cm de longitud axial, 8 cm de radio y 2 mm de entrehierro. El devanado del rotor es concentrado y tiene 150 vueltas. El estator tiene dos devanados concentrado de 100 vueltas separados espacialmente 90o y se encuentran en cortocircuito. Por el devanado del rotor se hace circular una corriente alterna de 5A efectivos y una frecuencia de 60Hz. El coeficiente de dispersión de las bobinas estatóricas y rotóricas es 10% respectivamente. Todas las bobinas tienen una resistencia de . Determine:

  1. El modelo completo de la máquina en coordenadas primitivas indicando el valor de las inductancias correspondientes a la distribución de primera armónica del campo en el entrehierro.
  2. El modelo de la máquina cuando se transforman la bobinas estatórica a un sistema de referencia que gira con el rotor.
  3. La corriente en el estator en régimen permanente y el par eléctrico cuando la máquina gira al 95% de la velocidad sincrónica.

Examen No.2 (8-11-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311


La máquina mostrada en la figura tiene sus bobinas estatóricas y rotóricas concentradas. Cada una de ellas tiene 100 vueltas y el entrehierro es de 3 mm. El radio es de 10 cm y la longitud axial 15 cm. Cuando las bobinas del estator y rotor se encuentran enfrentadas el acoplamiento entre bobinas es del 90 %. Las bobinas del rotor están en cortocircuito y la del estator alimentada con una fuente de 100 V rms, 60 Hz. Las resistencias de todas las bobinas son de 1 Ω. La inercia J en el eje del motor es de 1 kg.m2 . Determine:

  1. Los parámetros del convertidor (5)
  2. Las ecuaciones completas del convertidor en coordenadas primitivas (5)
  3. El sistema de coordenadas más simple para representar la máquina, y exprese las ecuaciones completas en forma canónica (5)
  4. Las ecuaciones completas de régimen permanente en el sistema de coordenadas utilizado en el punto 3 (5)
  5. Calcule el par eléctrico instantáneo y las corrientes por las diferentes bobinas si la velocidad de la máquina es 3492 rpm (10)

PIC


Tarea No.3 (10-12-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311

Debe diseñar un montacarga eléctrico capaz de elevar una carga de 500 kg a 3 metros de altura en 10 s. Este debe poder subir una rampa de 30% a una velocidad de 20 km/h. En plano debe poder alcanzar la velocidad de 35 km/h en 10 s. La masa toral del vehículo, la carga, el contrapeso de la carga, baterías y el operador es de 2000 kg.

En el diseño debe seleccionar el motor de tracción (máquina de corriente continua), tipo de excitación, la caja de engranajes, el radio de las ruedas, la cantidad de baterías necesarias para darle una autonomía de 8 horas (1/5 del tiempo en plano a máxima velocidad, 1/5 subiendo la rampa de 30%, 1/5 bajando la rampa y el resto detenido) y el mecanismo de control de velocidad.

Una vez seleccionadas las características del motor de tracción realice una búsqueda en Internet para determinar el equipo más cercano a sus especificaciones y en caso de no encontrar uno que cumpla con todos los requerimientos, determine el comportamiento del sistema con la máquina eléctrica seleccionada.

Variables o parámetros que no se han especificado en esta tarea pueden ser asumidos por el estudiante como por ejemplo tensión de las baterías, número de baterías en serie o en paralelo, etc.




Examen No.3 (10-12-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-2311


Una máquina de corriente continua con excitación independiente de 100 kW, 440 V, 1200 rpm, tiene una eficiencia en el punto nominal de 95 %. Las pérdidas en el hierro y mecánicas a velocidad nominal son del 2 % y ambas son proporcionales al cubo de la velocidad. La resistencia del devanado de campo consume 1 % de la potencia de salida. La máquina se conecta a una banda sin fin para elevar mineral de hierro. Esta carga presenta una caractéristica parabólica que requiere 300 Nm para arrancar y 500 Nm a 1000 rpm. La máquina se acciona mediante un rectificador que controla la corriente de armadura en un valor apropiado para no deteriorar el colector.

  1. Los parámetros de la máquina
  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 motor, 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 motor opere a 800 rpm con la carga definida en el enunciado
  5. Si la banda transportadora tiene una longitud de 500 m y aciende 20 m de altura, cuantas toneladas de mineral de hierro por hora podría subir este equipo sin sobrepasar los límites térmicos del motor
  6. Determine la velocidad máxima del motor cargado si se pierde accidentalmente el circuito de campo