Evaluaciones del Curso Conversión de Energía Eléctrica III CT-3311 Septiembre-Diciembre 2010


Primer Parcial 15 de Octubre 25% Tarea 5%

Segundo Parcial 9 de Noviembre30% Tarea 5%

Tercer Parcial 10 de Diciembre 30% Tarea 5%

Horario:

     
  Martes
9:30-12:30 AUL-216 

Viernes 9:30-11:30
AUL-216
       
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  Gonzalez
Cynthia K
15
6
18
2
3
3
47
3
0437039
Gomez  Di  Giacinto
Yovany
19
28
28
5
4,6
5
89.6
5
0538287
Guerra  Gonzalez
Sofia
11
14
11
5
4,5
4,5
50
3
0538503
Matos
Ismael
10
9
7
2
-
4
32
2
0538766
Quintero  Escalona
Mayerling
10
12
18
-
4
3
47
3
0639209
Barrios Landaeta
Lyneth D
11
11
5
2
2
4
35
2
0639377
Collin Gil
Jorge L
12
12
13
3
-
-
40
2
0639466
Diaz Rojas
Andreina
14
10
17
3
3
-
47
3
0639690
Gutierrez Figueroa
Yskarel
11
4
-
3
3
-
21
1
0639813
Lopez Gonzalez
Arturo J
7
16
18
3
2
3
49
3
0639879
Matamoros Diaz
Pedro A
6
4
-
2
-
-
12
1
0639887
Medina Manaure
Gilmery K
9
14
21
2
2
3
52
3
0639893
Melendez Diaz
Marie D
16
23
13
5
4
5
66
4
0639914
Merentes Monsalve
Karla V
8
10
7
3
1
4
33
2
0639955
Mugarra Flores
Asier B
12
6
6
4
1
4
33
2
0639995
Orfei Asenjo
Ricardo
14
14
14
3
1
4
50
3
0640003
Osuna
Javier
10
12
16
3
3
3
48
3
0640313
Santiago Salcedo
Yuliana K
8
8
11
2
-
4
33
2
0640451
Viera Urbina
Gabriel E
20
14
18
-
4
5
61
4
0740577
Andara Daal
Laura V
6
1
-
3
-
-
10
1
0741094
Le Maitre
Sofia A
14
19
18
2
3
4
59
3
0741318
Patti Lo Curto
Gianfranco
7
14
21
2
1
3
48
3

Promedios
11,43
11,73
14,42
2,9
2,76
3,85
41
2,5
 

Tarea No.1 (15-10-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311


A una máquina de inducción de 10 kW, 416 V, 2 paraes de polos, en conexión estrella y 60 Hz, se le han realizado una serie de pruebas en el laboratorio:

s
Ie [A]
Pe [W]
Qe [VA]
V [V]
0.0001
4.52
250.0
3243
416
0.03
15.18
9875
4709
416
0.06
27.46
17794
8654
416
1.0
16.69
742.2
2286
83.2


Determine:
  1. El modelo equivalente de la máquina utilizando el método clásico aproximado
  2. El modelo del circuito equivalente utilizando métodos de mínimos cuadrados para el ajuste de los parámetros
  3. El punto nominal y los datos de placa
  4. La característica par-deslizamiento
  5. La caracterísitca corriente del estator con respecto al deslizamiento
  6. La característica de rendimiento con respecto a la carga (potencia en el eje)
  7. La característica del factor de potencia con respecto al deslizamiento
  8. Los datos de placa si se opera a 50 Hz
Nota: La mejor tarea será publicada y se sugiere utilizar herramientas computacionales adecuadas (Matlab, Scilab, Octave, etc)

Mejores soluciones:


Examen No.1 (15-10-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311

Una máquina de inducción tiene los siguientes datos de placa:

V n =416 V - ΔPneje=10 kWp=2f=60 Hz

Al realizar una prueba de vacío, se midió una potencia activa de 250 W y una corriente de 5, 63 A. En una prueba realizada a 1692 rpm la máquina consume 34, 24 A con un factor de potencia de 0, 8993. Si a la máquina en Δ se le alimenta entre dos fases del estator con una fuente de corriente contínua de 1 V , se puede medir una corriente de 4, 32 A. Determine:

  1. Los parámetros del circuito equivalente en por unidad de la base de tensión y potencia en el eje de la máquina
  2. Todos los datos de placa de la máquina
  3. El par máximo y la potencia máxima en el eje con sus deslizamientos correspondientes
  4. El punto de operación si acciona a una bomba cuya característica par-velocidad es parabólica y en 1800 rpm consume 10 kW
  5. La corriente de arranque y los nuevos datos de placa si la máquina se opera en un sistema de 50 Hz en conexión Y


Tarea No.2 (12-11-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311


A una máquina de inducción de 10 kW, 416 V, 2 paraes de polos, en conexión estrella y 60 Hz, se le han realizado una serie de pruebas en el laboratorio:

s
Ie [A]
Pe [W]
Qe [VA]
V [V]
0.0001
4.52
250.0
3243
416
0.03
15.18
9875
4709
416
0.06
27.46
17794
8654
416
1.0
16.69
742.2
2286
83.2


Determine:
  1. El modelo equivalente de la máquina utilizando el diagrama de círculo obtenido a partir de la regresión cuadrática de los valores medidos en el laboratorio
  2. Determine los parámetros del circuito equivalente a partir del diagrama de círculo
  3. Determine la característica normalizada del par eléctrico con respecto al par máximo para esta máquina
  4. Determine la característica normalizada del corriente rotórica con respecto a la corriente rotórica que corresponde al par máximo para esta máquina
  5. La caracterísitca corriente del estator con respecto al deslizamiento utilizando el diagrama de círculo
  6. La característica del par eléctrico con respecto al deslizamiento mediante la característica normalizada
  7. La característica del factor de potencia con respecto al deslizamiento, utilizando el diagrama de círculo y destacando el deslizamiento para el factor de potencia óptimo
  8. El nuevo diagrama de círculo y el punto nominal si la máquina se conecta en delta, en una red de 90 Hz y con una tensión de 1000 V (línea a línea)
Nota: La mejor tarea será publicada y se sugiere utilizar herramientas computacionales adecuadas (Matlab, Scilab, Octave, etc)

Mejores soluciones:


Examen No.2 (8-11-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311

De una máquina de inducción de rotor bobinado de 50 kW en conexión estrella, 480 V, 60 Hz, y dos pares de polos tiene una resistencia estatórica de 115 mΩ . En los ensayos de vacío y rotor bloqueado se obtuvieron los siguientes resultados:





Ensayo V [V ]I [A]P [W]




Vacío 480 19,58 1397




Rotor Bloqueado 96 73,9 2970




Determine:
  1. El diagrama de círculo completo y calibrado
  2. Los datos de placa completos (velocidad, factor de potencia, rendimiento y par en el punto nominal)
  3. El circuito equivalente calculado a partir del diagrama de círculo
  4. La característica corriente-deslizamiento obtenida mediante el método adimensional
  5. Determine la resistencia externa necesaria que debe conectarse en el rotor para que el par de arranque sea 110 % del par nominal
  6. Cómo debe variarse la resistencia externa del rotor en función de la velocidad para mantener el par eléctrico constante en su valor nominal a medida que la máquina acelera

Tarea No.3 (10-12-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311


Realice un programa (matlab, octave, scilab, C++, mathcad, etc) para evaluar máquinas de inducción operando en condiciones industriales. Utilice los datos de placa obtenidos de catálogos para realizar un modelo lo más preciso posible en el entorno del punto nominal (0<s<s_Tmax). El modelo debe ser capaz de considerar desequilibrios en las tensiones de alimentación y armónicas temporales. Determine la operación de al menos tres de estos equipos en el rango de potencias de 0-20 kW, 20-100 kW y 100-500 kW (uno en cada rango). Debe estimar pérdidas utilizando varios puntos de operación (vacio, 1/2 carga, 3/4 carga , nominal y 5/4 de carga), incluyendo desequilibrios y/o armónicas en la tensión. Debe anexar a la tarea la copia de las páginas utilizadas del catálogo de motores que seleccionó. Suponga un desequilibrio donde las tensiones de primera armónica entre la fase ab, bc y ca difieran entre un 2 y un 5% (seleccione usted el % que desee analizar). Incluya en el espectro de tensiones 100% de primera armónica, 20% de 5ª y 10% de 7ª.

Represente en cada uno de los casos el punto de operación en las siguientes característica:
  1. Pérdidas en función de la carga y/o deslizamiento correspondiente
  2. Par eléctrico-deslizamiento
  3. Eficiencia del punto de operación con respecto a la carga y/o deslizamiento
  4. Factor de potencia con respecto al deslizamiento y/o carga
  5. Desequilibrio de las corrientes con respecto a la carga (I-/I+)
Notas:
  1. Si conoce las tres tensiones ab, bc y ca, puede determinar las tensiones al neutro conociendo que este se encuentra en el centroide del triángulo cuando no existe conexión del neutro en la máquina. Recuerde que el centroide se encuentra a 2/3 de la bisectriz de cada ángulo del triángulo.
  2. Puede ignorar si lo prefiere el efecto pelicular o incluir las consideraciones que presenta el libro "Handbook of Induction Motors" sobre la variación de las resistencias con la frecuencia.
  3. Las mejores tareas serán publicadas en esta página y podrán ser bonificadas sobre el valor nominal de la asignación.
Mejor solución:


Examen No.3 (10-12-10)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311


Una máquina de inducción de 10 kW y 480 V, estrella, de jaula de ardilla, con 3 pares de polos, tiene los siguientes parámetros en por unidad de su potencia en el eje:







R e = 0,03Rr = 0,02Rm = 50Xe = 0,1Xr = 0,05Xm = 3,0

Determine:

  1. Determine el punto nominal del convertidor
  2. Calcule la eficiencia como motor y generador en el punto nominal
  3. Obtenga los deslizamientos correspondientes al par máximo y los pares máximos como motor y como generador
  4. El nuevo punto nominal de la máquina cuando en el sistema de alimentaciones se tiene además de la fundamental, (15) de tensión de quinta armónica temporal y (110) de tensión de séptima armónica temporal
  5. El punto nominal si la máquina se alimenta monofásicamente a su tensión y frecuencia nominal
  6. Corriente de arranque si la máquina se conecta en delta a la tensión nominal pero con una de las fases invertida en polaridad