Problemas electronica de potencia

PROBLEMAS DE ACCIONAMIENTOS DC EN BUCLE ABIERTO (Capitulo 7 )

Problema 1 Un motor de CC cuyas condiciones nominales de trabajo son 230V , 500rpm, 90A ; tiene excitación independiente y el circuito de armadura tiene Ra=0.115Ω y La=11mH. Se le pretende controlar con un chopper en dos cuadrante a 400Hz. Si pretendemos efectuar un frenado electrico , calcular : a- La velocidad y la potenciaregenerada, a la corriente nominal y k= 0.5. b- La máxima velocidad conseguible si el mínimo valor práctico de k es 0.1. Problema 2 Con el motor del problema 1 , calcular: a- Cual deberá ser k para llevar el motor a 300rpm con el par nominal. b- Cual deberá ser el mínimo valor de La para que el rizado de corriente de armadura sea como mucho el 10% del valor nominal de la corriente. Problema 3 El motordel problema 1 se controla con un chopper bidireccional en corriente, conectado a una fuente V =230V y a un punto de trabajo de 400Hz. a- Calcular la velocidad para k=0.5 funcionando como motor a la mitad del par nominal. b- Calcular la velocidad trabajando como freno con k=0.5 para el par nominal. Problema 4 Un motor DC de 10HP , 230V, 1200rpm de excitación independiente, se desea controlar con unrectificador monofásico totalmente controlado. La corriente nominal de armadura es 38A y Ra = 0.3Ω V . La fuente AC es de 260V , la constante de velocidad del motor es Kv = 0.182 . Suponer que la rpm inductancia de armadura es suficientemente grande como para considerar la corriente en la misma sin rizado. 1. Modo rectificador: α = 30º y corriente nominal .Calcular: a)Par del motor b) velocidaddel motor c) Factor de potencia en la fuente. 2. Modo ondulador no autónomo: invirtiendo la polaridad de la excitación. Calcular : a) ángulo de disparo para llevar la corriente de armadura a su valor nominal. b) Potencia devuelta a la fuente. Problema 5
Un motor de corriente continua está controlado por un rectificador semicontrolado monofásico con diodo volante a la salida, conectado a la red de220 V / 50 Hz. El circuito de excitación consiste, en un rectificador de onda completa conectado a la red y una resistencia RF = 156 Ω con una inductancia adicional, de manera que el rizado de corriente en el circuito de excitación se considera despreciable. Este circuito de excitación garantiza el funcionamiento a flujo máximo. La resistencia de armadura es RA = 0.25 Ω y la constante del motor esKv = 0.703

V . Se consideran despreciables rad A s

las pérdidas en vacío del motor y las de rozamiento. Además supondremos la suma de la inductancia equivalente de armadura y la adicional es suficientemente grande como para considerar el rizado de corriente de armadura despreciable. Responder a las siguientes cuestiones considerando que el motor gira a 1000 rpm cuando arrastra una carga de45 N-m. 1. Calcular la corriente de excitación. 2. Calcular el ángulo de disparo del rectificador conectado a la armadura. 3. Determinar la corriente eficaz en los tiristores del rectificador y en el diodo volante.

4.

Calcular el factor de potencia a la entrada del rectificador.

Resultados: 1. 1.27 A 2. 85.9º 3. ITAef = 25.77 A, IDAef =34.8 A 4. 0.66

PROBLEMA RESUELTO PR-1
Sepretende controlar un motor DC con excitación independiente, mediante el rectificador monofásico semi-controlado representado en la figura 8.1. El motor tiene las siguientes características nominales: Tensión de armadura: VA = 170 V Corriente de armadura: IA = 3.5 A Velocidad nominal : 1500 rpm Potencia nominal: 440 W El flujo máximo de excitación se consigue con una corriente de campo de IF = 0.3 A.⎛ ⎜ V 1. Determinar la constante del motor K ⎜ ⎜ rad ⎜ A⋅ s ⎝
2. 3. 4.

⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠

5. 6.

Calcular la resistencia de armadura RA . Calcular el ángulo de disparo del rectificador, para que el motor trabaje en condiciones nominales, considerando que el flujo de excitación es máximo. Si acoplamos el motor al rectificador, a través de una inductancia suficientemente grande como para...