Ejercicios de control de maquinas
Páginas: 32 (7776 palabras)
Publicado: 19 de abril de 2010
MAQUINAS DE DC
1.- Un motor serie DC tiene las siguientes características:
Kv = 5 Vseg/rad, Kt = 5 Nm/A, Ra = 0.5 [pic], I[pic]= Ia max = 100A
a) Para un voltaje de armadura de 500 v que torque se producira a una velocidad de 200 rad/s.
b) Que voltaje de armadura sera necesario para proveer condiciones de 100rad/s con un torque de 125 Nm en estado estable.
a) Va=500VW= 200rad/s
[pic]
b)
[pic]
2.- Un accionamiento de DC controlado por campo con corriente de armadura constante tiene el circuito equivalente indicado en la figura, dibuje el diagrama de bloques del motor de DC con excitación independiente controlando por campo si la variable de salida es la velocidad W y la variable de entrada es el voltaje de campo Vf. Suponer que el torque esproporcional a la corriente de campo (T=K.If). considere la constante de inercia J, el coeficiente de fricción viscosa B y el motor esta acoplado a una carga de torque T[pic].
[pic]
De donde
[pic][pic]
[pic]
3.- Un accionamiento de velocidad variable conformado por un sistema de rectificación y un motor serie es montado en un trolebús Kv= 10Vrad/s, Ra=0.5[pic].
El motor entrega un máximotorque de 2000 Nm al arrancar y debería producir el 25% de este torque cuando el vehiculo esta viajando a máxima velocidad (a esta velocidad el motor gira a 1000rpm).
Suponiendo conducción continua calcule la corriente y voltaje requerido por el motor en el arranque.
Calcule el voltaje de armadura en condiciones de máxima velocidad.
a) Al arranque:
[pic]
[pic]
b)
[pic]
4.- Un motor DC deexcitación independiente de 10Kw, 400V, 1000rpm es abastecido desde un rectificador trifásico tipo puente completamente controlado.
El puente trifásico es abastecido desde el secundario de un transformador de 380V linea-linea, 60 Hz. El motor tiene una resistencia Ra=0.22[pic] y una inductancia de armadura de 15 mH. La constante del motor es Kv=1.38 Vs/rad, el mismo que entrega su potencianominal para un ángulo de 0 grados.
Si el ángulo de disparo es retardado en 45[pic], Calcule la velocidad y el factor de potencia si el torque de carga se mantiene constante a todas las velocidades.
Calcule los valores de voltaje y corriente requeridos para los tiristores del puente.
[pic]
[pic]
Comprobación de conducción continua
[pic]
Si Cumple la conducción continua.
Voltaje ycorriente requerido para los tiristores.
[pic]
[pic]
Para dimensionamiento de los tiristores se toma en cuanta la máxima conducción de corriente que es en alfa cero, se calcula Irms para alfa cero.
[pic]
[pic]
5.- Un conversor dual trifásico abastece a un motor de excitación independiente 560v, 50 A con resistencia de armadura de 1.2[pic]. La fuente trifásica que alimenta al conversores de 415 Vrms. Si la caída de voltaje en el puente de tiristores es de 20V a la corriente nominal, encuentre el ángulo de disparo y la fuerza electromotriz para:
Operación motor a corriente nominal y con voltaje terminal del motor igual a 500V.
Operación de regeneración a la corriente nominal y con voltaje terminal de 500V.
Motor con una resistencia limitadora de 10[pic] a la corrientenominal y voltaje terminal de 500v.
a) Motor:
[pic]
b) Regeneración:
[pic]
c) Con R Limitadora:
[pic]
Para esta condición no puede trabajar el motor, trabajaria como motor pero con una corriente menor que la nominal.
6.- Un conversor trifásico totalmente controlado, es utilizado para controlar a un motor DC con campo fijo. Los parámetros del motor son los siguientes:
Kv=0.5v/rpm,Kt=4.8 Nm/A, Ra=0.4
Si se dispone de un sistema trifásico de 415 Vrms entre líneas especifique al relación de transformación y la potencia del transformador que deberá utilizarse si el motor va ha desarrollar un torque máximo de 1000 Nm a 2000 rpm.
Calcule el ángulo de disparo para proveer un torque de arranque de 1500 Nm.
Podría el rectificador en mención proveer las siguientes condiciones de...
1.- Un motor serie DC tiene las siguientes características:
Kv = 5 Vseg/rad, Kt = 5 Nm/A, Ra = 0.5 [pic], I[pic]= Ia max = 100A
a) Para un voltaje de armadura de 500 v que torque se producira a una velocidad de 200 rad/s.
b) Que voltaje de armadura sera necesario para proveer condiciones de 100rad/s con un torque de 125 Nm en estado estable.
a) Va=500VW= 200rad/s
[pic]
b)
[pic]
2.- Un accionamiento de DC controlado por campo con corriente de armadura constante tiene el circuito equivalente indicado en la figura, dibuje el diagrama de bloques del motor de DC con excitación independiente controlando por campo si la variable de salida es la velocidad W y la variable de entrada es el voltaje de campo Vf. Suponer que el torque esproporcional a la corriente de campo (T=K.If). considere la constante de inercia J, el coeficiente de fricción viscosa B y el motor esta acoplado a una carga de torque T[pic].
[pic]
De donde
[pic][pic]
[pic]
3.- Un accionamiento de velocidad variable conformado por un sistema de rectificación y un motor serie es montado en un trolebús Kv= 10Vrad/s, Ra=0.5[pic].
El motor entrega un máximotorque de 2000 Nm al arrancar y debería producir el 25% de este torque cuando el vehiculo esta viajando a máxima velocidad (a esta velocidad el motor gira a 1000rpm).
Suponiendo conducción continua calcule la corriente y voltaje requerido por el motor en el arranque.
Calcule el voltaje de armadura en condiciones de máxima velocidad.
a) Al arranque:
[pic]
[pic]
b)
[pic]
4.- Un motor DC deexcitación independiente de 10Kw, 400V, 1000rpm es abastecido desde un rectificador trifásico tipo puente completamente controlado.
El puente trifásico es abastecido desde el secundario de un transformador de 380V linea-linea, 60 Hz. El motor tiene una resistencia Ra=0.22[pic] y una inductancia de armadura de 15 mH. La constante del motor es Kv=1.38 Vs/rad, el mismo que entrega su potencianominal para un ángulo de 0 grados.
Si el ángulo de disparo es retardado en 45[pic], Calcule la velocidad y el factor de potencia si el torque de carga se mantiene constante a todas las velocidades.
Calcule los valores de voltaje y corriente requeridos para los tiristores del puente.
[pic]
[pic]
Comprobación de conducción continua
[pic]
Si Cumple la conducción continua.
Voltaje ycorriente requerido para los tiristores.
[pic]
[pic]
Para dimensionamiento de los tiristores se toma en cuanta la máxima conducción de corriente que es en alfa cero, se calcula Irms para alfa cero.
[pic]
[pic]
5.- Un conversor dual trifásico abastece a un motor de excitación independiente 560v, 50 A con resistencia de armadura de 1.2[pic]. La fuente trifásica que alimenta al conversores de 415 Vrms. Si la caída de voltaje en el puente de tiristores es de 20V a la corriente nominal, encuentre el ángulo de disparo y la fuerza electromotriz para:
Operación motor a corriente nominal y con voltaje terminal del motor igual a 500V.
Operación de regeneración a la corriente nominal y con voltaje terminal de 500V.
Motor con una resistencia limitadora de 10[pic] a la corrientenominal y voltaje terminal de 500v.
a) Motor:
[pic]
b) Regeneración:
[pic]
c) Con R Limitadora:
[pic]
Para esta condición no puede trabajar el motor, trabajaria como motor pero con una corriente menor que la nominal.
6.- Un conversor trifásico totalmente controlado, es utilizado para controlar a un motor DC con campo fijo. Los parámetros del motor son los siguientes:
Kv=0.5v/rpm,Kt=4.8 Nm/A, Ra=0.4
Si se dispone de un sistema trifásico de 415 Vrms entre líneas especifique al relación de transformación y la potencia del transformador que deberá utilizarse si el motor va ha desarrollar un torque máximo de 1000 Nm a 2000 rpm.
Calcule el ángulo de disparo para proveer un torque de arranque de 1500 Nm.
Podría el rectificador en mención proveer las siguientes condiciones de...
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