Evaluaciones del Curso Conversión de Energía Eléctrica IV CT-4311 Enero-Marzo 2013


Primer Parcial 25 de Abril 25%
Tarea 5%

Segundo Parcial 2 de Mayo 30%
Tarea 5%

Tercer Parcial 6 de Junio 30%
Tarea 5%

Horario:

     
Martes  9:30-11:30
Viernes
9:30-12:30
    ENE-103
ENE-112





Carnet Apellido Nombre Pacial I
Parcial II Parcial III Tarea
I
Tarea
II
Tarea
III
Total Def.
      25% 30% 30% 5% 5% 5% 100%

Base 5

0810421
García Alejandro 19
25
11
4,5
5
-
64,5
3
0910196
Da Paixao José Miguel
21
22
18
4,5
5
5
75,5
4
0910212
De Sousa Artur Jose
23
23
12
4
4,5
3
69,5
4
0911054
Alvis Emily Gabriela
19
12
16
5
5
5
62
3
1010014
Alfonzo
Ignacio Manuel
25
26
19
4,5
5
5
84,5
5
1010185
De Lima
Francisco Eugenio
23
25
27
4,5
5
5
92,5
5
1010248
Figueroa
Minerva Josefina
21
30
19
5
4,5
5
84,5
5
1010493
Navas
Greta Valentina
20
23
16
5
5
5
74
4
1010659
Sabbagh
Diego David
25
25
21
4
4,5
5
84,5
5
1010809 Corro
Samuel
20
28
23
4,5
5
4,5
85 5
1011068
García
Enrique García
25
22
18
5
4,5
5
79,5
4
Promedios


21,36
23,36
17,82
4,59
4,77
4,75
76,5
4

Tarea No.1 (25-4-14)

Máquinas Eléctricas III


Una máquina sincrónica de polos salientes tiene los siguientes datos de placa:
Vn=416 V
Sn=50 kVA
cos φn=0,85
ifn=10 A
ifmax=18,7A
f=60 Hz
p=2
ηn=97
Cuando la máquina opera como condensador sincrónico, entregando 30 kvar con una tensión en bornes de 437 V, requiere 17,12A en la bobina de campo. Determine:
  1. Los parámetros de la máquina sincrónica incluyendo las resistencias del rotor y del estator si se asume que las pérdidas del hierro son del 1% y la tensión nominal de alimentación del campo es de 60V
  2. Corriente de campo necesaria para motorizar una bomba de 40 kW, a tensión nominal con factor de potencia unitario, incluyendo el efecto de la resistencia estatórica
  3. Repita el problema anterior en una convención diferente a la que utilizó previamente y demuestre que los resultados coinciden
  4. Determine las expresiones de potencia activa y reactiva en función de los parámetros, el ángulo de carga y la fuerza electromotriz rotórica considerando el efecto de la resitencia del estator
  5. Factor de potencia, ángulo de carga y corriente de armadura si la máquina genera 35 kW a tensión 395 V y corriente de campo máxima. Verifique los resultados con un método alterno

Examen No.1 (25-4-14)

Máquinas Eléctricas III

CT-4311
Diagnóstico:

Una máquina sincrónica de polos salientes tiene los siguientes datos de placa:

V n =416 VSn=10 kVAcos ϕn=0,85ifn = 2Aif max = 3,6736Af = 60Hzp = 6

Cuando la máquina opera como inductor sincrónico, consume 1,85kV AR con una tensión en bornes de 437V y 1,7A en la bobina de campo. Determine:

  1. Las reactancia del eje directo y cuadratura
  2. Corriente de campo necesaria para motorizar una bomba de 8 kW, a tensión nominal con factor de potencia unitario
  3. Factor de potencia, ángulo de carga y corriente de armadura si la máquina genera 7 kW a tensión 395 V y corriente de campo máxima
Examen:

Una máquina sincrónica de polos salientes tiene los siguientes datos de placa:
V n = 10 kV
S n =10 MVA
cos φ n =0,87
i fn =200A
i fmax =367 A
f=50Hz
p=3
Cuando la máquina opera como condensador sincrónico, intercambia con la red 6,958 MVAR con tensión nominal en bornes y corriente de campo máxima. Determine:
  1.  Las reactancia del eje directo y cuadratura
  2.  Corriente de campo necesaria para motorizar una bomba de 8 MW , a tensión de 10,5kV con factor de potencia 0,9 capacitivo
  3.  Factor de potencia, ángulo de carga y corriente de armadura si la máquina genera 7 MW a tensión 9 ,5kV y corriente de campo máxima

Tarea No.2 (2-5-14)

Máquinas Eléctricas III


CT-4311


Una máquina sincrónica de rotor liso tiene los siguientes datos de placa:

V n =3 kVSn=5 MVAcos ϕn=0,85ifn = 100 AXd = 1,2Xσ = 0,2f = 60Hz

La característica de vacío se puede aproximar a la curva:

(             )

Determine:

  1. La corriente de campo máxima
  2. El punto de operación con corriente de campo máxima y generando 3 MW  hacia la red
  3. La corriente de campo necesaria para operar a potencia nominal con factor de potencia unitario
  4. Para potencia nominal ¿Cuál será la corriente mínima posible de campo?
  5. La característica de cortocircuito
  6. Las curvas en "V" a potencia activa constante P={0, .2, .4, .6, .8, 1.0}
  7. Las isoclinas de las curvas en "V" a potencia reactiva constante Q={-1; -0.5, 0, 0.5,1}
  8. Repita el punto 6 a 0,95 y 1.05 de la tensión nominal
  9. Indique en las gráficas de los puntos 6, 7 y 8 los límites operativos.

Examen No.2  (2-5-14)

Máquinas Eléctricas III

CT-4311

Tarea No.3 (6-6-14)

Máquinas Eléctricas III

CT-4311

Modelar el comportamiento dinámico de una motor sincrónico de polos salientes con devanados amortiguadores de 6 kVA, 416 V, factor de potencia nominal 0.8, y corriente de campo nominal de 5 A. Los datos de la máquina en el sistema adimensional de unidades, son los siguientes:

Re
Rf
Lse
Lsf
Ld
Lq
Ldf
2HwB
0.05
0.08
0.15
0.2
1.5
1.0
1.35
400
Rad
Raq
Lad
Laq
Lad-d
Laq-q
Lad-f
Lsa
0.03
0.03
1.5
1.0
1.35
0.85
1.3
0.15

La corriente de campo nominal produce la tensión nominal en la condición de vacío. El motor sincrónico acciona una bomba cuya característica es:

Tm = 0.2+0.1*Wm+2.7 wm2
La máquina sincrónica se arranca conectándola a la red trifásica, mientras se mantiene la bobina de campo en cortocircuito hasta alcanzar el punto de equilibrio. Una vez alcanzado este punto se inyecta la corriente de campo máxima.

 
Asignaciones:

  1. Determine las bases coherentes del sistema adimensional de unidades.
  2. Realice un análisis de los resultados obtenidos cuando se integran las ecuaciones dinámicas por medios numéricos
  3. Determine con el modelo las corrientes de campo que hacen operar a la máquina en factor de potencia capacivo e inductivo de 0.85
  4. Calcule las corrientes de cortocircuito brusco en la barra de alimentación durante los primeros 10 ciclos si la máquina se encuentra previo al cortocircuito en un punto de operación donde consume la potencia nominal a factor de potencia 0.85 inductivo considerando que la velocidad no cambia durante el transitorio electromagnético
  5. Repita el cálculo de las corrientes de cortocircuito brusco en la barra de alimentación en el instante inicial si la máquina se encuentra previo al cortocircuito en un punto de operación donde consume la potencia nominal a factor de potencia 0.85 capacitivo no cambia durante el transitorio electromagnético
  6. Compare lso resultados obtenidos en los puntos 3 y 4 con el método transitorio y subtransitorio aproximado
  7. Determine la frecuencia y amortiguamiento de las oscilaciones de pequeña señal ante pequeños escalones de la carga mecánica 3%
  8. Si la red es una barra infinita, cuanto tiempo puede mantenerse el cortocircuito en bornes del motor antes de perder estabilidad si inicialmente se encointraba en su punto nominal de operación
Mejores Tareas:


Examen No.3 (6-6-14)

Máquinas Eléctricas III

CT-4311


  1. Las ecuaciones completas de la máquina (tensión y par), expresando todos los parámetros en por unidad de una base coherente
  2. La corriente instantánea después de un cortocircuito brusco, despreciando el efecto de los devanados amortiguadores
  3. Las corrientes transitorias y subtransitorias aproximadas, si la tensión de la barra infinita se incrementa un 10% y la potencia mecánica se mantiene prácticamente constante durante la perturbación
  4. Las corrientes transitorias y subtransitorias aproximadas, si ocurre un cortocircuito en bornes de la máquina
  5. La frecuencia, amplitud y duración de las pequeñas oscilaciones cuando la carga mecánica se reduce en un escalón del 5%
  6. Escriba el código Matlab u Octave para la simulación dinámica de esta máquina en variables de estado suponiendo que inicialmente se encuentra en reposo