Evaluaciones del Curso Conversión de Energía Eléctrica III CT-3311 Enero-Abril 2011


Primer Parcial   8 de Febrero 25% Tarea 5%

Segundo Parcial 1 de Marzo 30% Tarea 5%

Tercer Parcial 1 de Abril 30% Tarea 5%

Horario:

     
  Martes
9:30-12:30 MEM-216

Viernes 7:30-9:30
ENE-105
       
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

0538148
Escobar
Leoneth
15
14
15
2
3
0
49
3
0538406
Linare
Rómulo
11
19
14
3
4
0
51
3
0538418
López
José A.
17
20
16
2
3
0
58
3
0538448
Madrid
Ellery
8
13
-
0
0
-
21
1
0538503
Matos
Ismael
8
17
18
1
3
1
48
3
0538658
Oviedo
Augusto
16
21
20
0
4
0
61
3
0538947
Serrano
Serrano
11
23
9
1
3
3
50
3
0639149
Alvino
Simón
11
19
13
1
3
1
47
3
0639179
Arteaga
Oneida
4
22
24
1
5
1
65
4
0639209
Barrios
Lymeth
11
21
11
3
4
4
54
3
0639257
Bravo
Regis
6
6
-
1
0
-
13
-
0639361
Ciappina
Gabriel
13
14
15
0
3
2
47
3
0639377
Collin
Jorge L.
13
19
18
2
4
0
57
3
0639589
Garofalo
Vicente
21
15
11
4
0
0
51
3
0639690
Gutierrez
Yskarel
17
22
8
5
5
4
61
3
0639879
Matamoros
Pedro
13
25
9
0
3
2
52
3
0639914
Merentes
Karla
12
17
16
1
4
2
52
3
0639955
Mugarra
Asier
12
19
8
2
4
4
49
3
0640021
Palma
Henry
8
22
15
0
4
2
51
3
0640279
Said
Samer
8
19
0
1
3
0
31
2
0640299
Sanchez
Patricia
12
19
8
5
5
4
58
3
0640313
Santiago
Yuliana
13
25
11
1
4
1
57
3
0740577
Andara
Laura
24
20
8
3
3
0
58
3
0741565
Solis Paiva
Santiago
20
17
21
3
0
5
66
4

Promedios
12,7
18,33
12,59
1,78
3,08
1,64
48,8
2,86
 

Tarea No.1 (8-2-11)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311


Desarrolle un algoritmo en Octave, Matlab, SciLab, C++, Fortran, MathCad, Mathematica, etc, que en base a los datos de catálogo de motores de inducción  (datos de placa básicamente) determine con la mayor precisión posible:

  1. Parámetros del circuito equivalente en unidades físicas y en por unidad
  2. Gráfico de la característica par-velocidad
  3. Gráfico de la característica de eficiencia-carga
  4. Gráfico de la característica corriente-deslizamiento
  5. Gráfico de la característica factor de potencia-carga
  6. Indique sobre los gráficos anteriores los puntos que corresponden a 75% y 125% de la carga nominal del motor
  7. Reproduzca sobre los gráficos anteriores lo que sucedería si se aumenta o disminuye la tensión un 10%, indicando nuevamente los puntos calculados en el punto 6
  8. Evalúe cuantitativamente si la máquina puede operar continuamente en los nuevos puntos indicados en el punto 7
Nota:
  1. Escoja una máquina entre 10 kW y 500 kW, de ser posible de rotor bobinado o con una característica de rotor cuyas barras no sean profundas para que el modelo se ajuste mejor. Recuerde quye este tipo de máquinas produce par de arranque reducido cuando es de alto rendimiento.
  2. Debe incluir en la tarea el listado del programa, la hoja de datos del fabricante, los resultados y gráficos obtenidos. También debe explicar en el informe de esta tarea los resultados obtenido. No debe utilizar ningún catálogo o máquina de otro compañero, y el programa debe ser original


Examen No.1 (8-2-11)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311

Una máquina de inducción tiene los siguientes datos de placa:

460 V - ΔPneje=80 kWcosϕn = 0, 888ηn = 91, 75 %nn = 693, 5 rpm60 Hz

La prueba de vacío a tensión plena consumió 2040 W y 32,46 A. En cortocircuito se aplicaron 93,27 V para alcanzar la corriente nominal y el factor de potencia fue de 0,2383. Esta máquina mueve una bomba que cuando está detenida requiere 200 Nm para comenzar a arrancar (carga estática) y a velocidad sincrónica consume 80 kW (Característica par-velocidad es una parábola). 

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 cuya característica par-velocidad es parabólica
  3. El par máximo, la potencia máxima, así como sus deslizamientos y corrientes del estator correspondientes a estos puntos
  4. Los datos nominales completos de placa se la máquina se especifica para operar en un sistema de 50 Hz
  5. El nuevo punto de operación si la máquina se opera en el sistema de 50 Hz obtenido en la pregunta anterior


Tarea No.2 (1-3-11)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311


Una máquina de inducción tiene los siguientes datos de placa:


460 V - Δ Pneje=80 kW cosϕn = 0, 888 ηn = 91, 75 % nn = 693, 5 rpm 60 Hz

La prueba de vacío a tensión plena consumió 2040 W y 32,46 A. En cortocircuito se aplicaron 93,27 V para alcanzar la corriente nominal y el factor de potencia fue de 0,2383. Esta máquina mueve una bomba que cuando está detenida requiere 200 Nm para comenzar a arrancar (carga estática) y a velocidad sincrónica consume 80 kW (Característica par-velocidad es una parábola). 

Determine utilizando solamente diagrama de círculo:

  1. Los parámetros del circuito equivalente de la máquina en la base de la potencia del eje. Utilice regresión lineal para identificar el mejor circulo posible.
  2. El punto de operación cuando la máquina acciona a la bomba cuya característica par-velocidad es parabólica
  3. El par máximo, la potencia máxima, así como sus deslizamientos y corrientes del estator correspondientes a estos puntos
  4. Los datos nominales completos de placa se la máquina se especifica para operar en un sistema de 50 Hz
  5. El nuevo punto de operación si la máquina se opera en el sistema de 50 Hz obtenido en la pregunta anterior
  6. Las características normalizadas de par y corriente de este convertidor


Examen No.2 (1-3-11)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311


De una máquina de inducción en conexión estrella se conoce que en el punto nominal la máquina opera a 416 V, 60 Hz y 700 rpm entregando a la carga mecánica 10 kW. La corriente del estator es de 17.28 A y el factor de potencia 0,89 en esta condición. A una velocidad de 719.9 rpm la corriente es de 4,51 A y la potencia consumida 441,8 W. Un arranque con tensión reducida a 104 V determinó que la corriente es de 17,162 A y la potencia activa 710 W. Determine:
  1. El diagrama de círculo completo y calibrado en el sistema adimensional de unidades, indicando par y potencia máxima, par de arranque, punto nominal, etc.
  2. Todos los parámetros del circuito equivalente obtenidos a partir del diagrama de círculo
  3. La característica corriente-deslizamiento obtenida mediante el método adimensional
  4. La máquina se conecta en delta a un sistema de 208 V, determine el punto de operación que permita mantener las condiciones de régimen permanente
  5. Repita el punto anterior pero conectando la máquina a un sistema de 50 Hz con una tensión de 200 V


Tarea No.3 (1-4-11)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311


Realice un programa en Matlab, Octave, Scilab, MathCad, Mathematica o similar que determine los modelos de secuencia positiva, negativa y cero de la máquina de inducción a partir de los datos de placa y algunas consideraciones razonadas. Considere que las tensiones línea a línea ab es 1.0, la bc 0.95 y la ca 1.05, para determinar lo siguiente:

  1. Parámetros del modelo si los datos nominales son:
    460 V - ΔPneje=80 kWcosϕn = 0, 888ηn = 91, 75 %nn = 693, 5 rpm60 Hz
  2. Característica Par-deslizamiento con las tensiones indicadas en el enunciado
  3. Característica Eficiencia-Deslizamiento con las tensiones indicadas
  4. Punto de operación en régimen permanente con el desequilibrio de tensiones indicado
  5. Comparación de las pérdidas en el convertidor cuando trabaja con tensiones balanceadas a velocidad nominal y con el desequilibrio indicado en el enunciado.


Examen No.3 (1-4-11)

Máquinas Eléctricas II

CT-3311

  1. Una máquina de inducción tiene los siguientes datos de placa:

    V n =416 V - Y Pneje=50 kWcos ϕn=0,9ηn=92 %nn=1780 rpmf=60 Hz

    Las pérdidas en vacío son despreciables y el factor de potencia nominal es óptimo.

    1. Determine el punto de operación a velocidad nominal si la máquina se alimenta con un inversor que produce 95 % de fundamental, 20 % de quinta armónica y 15 % de séptima. (5)
    2. El convertidor se conecta tal como se muestra en la figura. Determine el par de arranque y las corrientes por las fases. (10)
    Problema No.1
    Problema No. 1

  2. Una máquina de inducción monofásica posee los siguientes datos de placa:

    V n =208 VPneje=1/2 HPcos ϕn=0,8ηn=65 %nn=1700 rpmf=60 Hz

    El devanado auxiliar tiene la 2/3 del número de vueltas del bobinado principal, pero su resistencia es 3/2 de la bobina principal. Durante el proceso de arranque se utiliza un condensador de 10 mF, pero cuando la máquina alcanza el 75 % de la velocidad nominal, el circuito auxiliar se desconecta. La rama de magnetización puede ser despreciada (para simplificar el modelo).

    1. La corriente de arranque en la fuente de alimentación (5)
    2. El punto de operación si la máquina se encuentra operando una bomba que a 1800 rpm consume 1/2 HP (10)