Preguntas - máquinas eléctricas

GUÌA DE ESTUDIO
NOTA: Se recomienda desarrollar esta guìa mas el problema de la clase del Jueves 23, completamente, en forma
escrita, bien presentada y ordenada:
Preguntas
Referencias:
Stephen J. Chapman, Máquinas Eléctricas (2° edición), McGraw-Hill,1993. Notas de clases, Internet.
1.- ¿Porquè las màquinas elèctricas se construyen utilizando núcleos de materiales ferromagnèticos, como el fierro
al silicio por ejemplo, en vez de utilizar otros materiales mas livianos como madera, plàsticos, u otros?
2.- ¿Què funciòn cumplen los materiales aislantes en las màquinas elèctricas?
3.- ¿En que afecta la calidad de los materiales aislantes, a la potencia de las màquinas?
4.- ¿En que afecta la altura a la potencia de las màquinas elèctricas?
5.- De las tres formas como se disipa el calor, ¿Cuàl es la relevante en las màquinas?
6.- ¿Qué entiende por intensidad de campo magnético, flujo magnètico, densidad de flujo magnético ( ó inducción
magnética )?
7.- ¿Qué entiende por reluctancia de un circuito magnético?
8.- ¿Cómo varía la permeabilidad de un material ferromagnético ante la fuerza magnetomotriz?.
9.- ¿Qué entiende por curva de magnetización?
10.- Describa lo que entiende por pèrdidas por histèresis magnètica, y como se atenùan estas pèrdidas.
11.- Describa lo que entiende por pérdidas por corrientes parásitas y como se atenúa la magnitud de estas
pèrdidas.
12.- Describa lo que entiende por pèrdidas magnèticas totales.
13.- Describa lo que entiende por pèrdidas por efecto Joule en un transformador.
14.- Describa como se define el rendimiento convencional de un transformador.
15.- Describa como se define el rendimiento energètico de un transformador.
16.- Segùn su opinión, cuàl es mas útil?, ¿Por què?
17.- ¿Què entiende por carga cìclica? Mencione dos o tres ejemplos, haciendo un gràfico elemental aproximado (y
simplificado) que indique los puntos màximos, mìnimos, y el perìodo.
18.- Mencione dos indicadores de “calidad de funcionamiento” para transformadores, describiendo cada uno.
19.- ¿Què entiende por regulación de voltaje, en un transformador?
20.- ¿Por què es importante la regulación de voltaje?
21.- ¿Por qué se laminan todos los núcleos expuestos a flujos magnèticos de corriente alterna?
22.- Enuncie la ley de Inducción de Faraday.
23.- ¿Qué condiciones son necesarias para que un campo magnético produzca una fuerza sobre un alambre?.
24.- ¿Qué condiciones son necesarias para que un campo magnético produzca un voltaje en un conductor?
25.- ¿Qué es la intensidad del campo magnético?. ¿Qué lo diferencia de la densidad del flujo magnético?.
26.- ¿Qué es la fuerza magnetomotriz? ¿En qué se diferencia de la fuerza electromotriz?. ¿En qué se parecen
ambas?
27.- Describa cómo se determina la dirección de la fuerza entre dos conductores de corriente eléctrica paralelos
entre sì..
28.- ¿Qué entiende por saturación de un material ferromagnetismo?
29.- Describa las analogías planteadas entre los circuitos eléctricos y magnéticos tomando en cuenta los siguientes
elementos: fuerza magnetomotriz, reluctancia magnètica, flujo magnètico. Impedancia, caída de tensión resistencia
òhmica.
30.- Averigüe cual es la relación numérica entre Tessla y Gauss (Ambos son unidades de medida para la inducción
magnètica).
31.- Indique un rango de valores para Bmàx dentro del cual funcionan las màquinas elèctricas (incluyendo
transformadores) convencionales.
32.- ¿Cuàles son las condiciones que deben cumplirse para la existencia de un campo magnètico rotatorio?
33.- ¿Còmo se invierte el sentido de rotaciòn en un motor de inducción trifàsico?
34.- ¿Què expresión permite calcular la velocidad sincrònica? ¿Y la velocidad del rotor en tèrminos del
deslizamiento y de la velocidad sincrònica?
35.- Explique el concepto de deslizamiento.
36.- Clasifique los motores de inducción tipo jaula de acuerdo a la magnitud de su deslizamiento de plena carga.
37.- ¿Què se entiende por corriente de partida en los motores?
38.- Indicar el rango dentro del cual fluctùa la corriente de partida a plena tensión en los motores tipo jaula de ardilla.
39.- ¿A que se llama clasificación NEMA de motores tipo jaula?
40.- ¿Cómo transforma HP en KW?
41.- ¿Cómo transforma rpm a rad/segundo ?
42.- ¿Cuál es la relación básica entre potencia, torque y velocidad angular?
43.- ¿Qué entiende por curva torque versus velocidad (o versus deslizamiento) en motores de inducción?
44.- Mencione puntos característicos de esta curva.
45.- Explicar lo que se entiende por punto de operación del motor. Y por punto de operación a plena carga del
motor.
46.- Explicar lo que se entiende por valores nominales en un motor, en un transformador.
47.- ¿Còmo se calcula el torque de plena carga de un motor?
48.- ¿Cuànto vale el torque de plena carga, expresado en %?
49.- ¿Què finalidad tienen los mètodos de partida en motores? Mencione al menos, dos mètodos.
50.- Refièrase al mètodo de partida llamado “Estrella – triàngulo”
51.- Haga un esquema del balance enrgètico en motores de inducción.
Ref.: http://patricioconcha.ubb.cl/maquinas/paginas/pagina-caracteristicas.html
52.- Mencione al menos tres formas de variar la velocidad en motores tipo jaula.
53.- ¿Què particularidad le permite distinguir un motor de corriente continua, de otro de inducción?
54.- ¿Què entiende por delgas, colector, conmutador?
55.- ¿Por què son tan utilizados los motores de inducción tipo jaula?
56.- ¿Cuàndo conviene utilizar motores monofàsicos de inducción?
Ejercicio
Nota.
Ademàs del problema que se presenta a continuación, desarrollar tambièn el problema visto durante la ùltima clase
del Jueves, 23 de Diciembre.
1.- Se tiene un transformador monofásico reductor, de 25 KVA, 8660/230 Volt, 50 Hertz, cuyos ensayos en vacío y
cortocircuito, realizados de acuerdo a las normas correspondientes, permiten obtener los siguientes datos :
ENSAYO
VACIO
CORTO
a)
b)
c)
d)
e)
f)
VOLTAJE
8660 Volt
433 Volt
CORRIENTE
0.14 Amperes
2.89 Amperes
POTENCIA
800 Watt
1600 Watt
Calcular el valor del rendimiento convencional del transformador, cuando suministra potencia aparente
nominal, a una carga resistiva.
De acuerdo a lo que muestra el ensayo de cortocircuito, las pérdidas del cobre a plena carga tienen una
magnitud de 1600 Watt.. Entonces, ¿cuàl serà la magnitud de las pèrdidas del cobre si la carga se reduce
a la mitad?
¿Cuál será la magnitud de las pérdidas magnéticas para una carga del 50% de la nominal?
De acuerdo a los datos obtenidos en el ensayo en cortocircuito, ¿Cuál será la magnitud de la impedancia
interna del transformador, en Ohm?
Si este transformador funciona a plena carga (resistiva) durante las 24 horas del dìa, calcular el
rendimiento energètico de 24 horas.
Si el valor del KW-hora es de $25 , ¿Cùanto dinero se pierde por mes (de 30 dìas), a causa de las
pèrdidas totales del transformador?