Examen Motores síncronos

Vista previa del material en texto

Examen Motores síncronos 
Un motor síncrono de 2 300 V, l 000 hp, con un factor de potencia de 0.8 en 
adelanto, 60 Hz, con dos polos, conectado en Delta, tiene una reactancia síncrona 
de 7.0 Ohm y una resistencia en el inducido de 0.8 Ohm. A 60 Hz, las pérdidas por 
fricción y por rozamiento con el aire son de 30 kW y las pérdidas en el núcleo son 
de 20 kW. El circuito de campo tiene un voltaje de cd de 200 V y la IF máxima es de 
10 A. La característica de circuito abierto de este motor se muestra en la figura. 
Conteste las siguientes preguntas sobre el motor y suponga que lo alimenta un bus 
infinito. 
a) ¿Cuánta corriente de campo se requiere para que esta máquina opere con un 
factor de potencia unitario cuando suministra su plena carga? 
𝒂) 𝑰𝑭 = 𝟒. 𝟒 𝑨 
b) ¿Cuál es la eficiencia del motor a plena carga con un factor de potencia unitario?
𝒃) 𝜼 = 𝟗𝟑. 𝟕𝟏𝟗 %
c) Si se incrementa 5% la corriente de campo, ¿cuál será el nuevo valor de la 
corriente en el inducido? 
𝒄) 𝑰𝑨𝟐 = 𝟏𝟏𝟒. 𝟕𝟓𝟔 𝑨 ∠𝟑. 𝟔𝟖𝟗° 
¿Cuál será el nuevo factor de potencia? 
𝑭𝑷 = 𝟎. 𝟗𝟗𝟕𝟗 𝒆𝒏 𝒂𝒅𝒆𝒍𝒂𝒏𝒕𝒐 
 ¿Cuánta potencia reactiva consume o suministra el motor? 
𝒄) 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒆 𝟓𝟎. 𝟗𝟒 𝒌𝑽𝑨𝒓 𝒐 𝒔𝒖𝒎𝒊𝒏𝒊𝒔𝒕𝒓𝒂 − 𝟓𝟎. 𝟗𝟒 𝒌𝑽𝑨𝒓 
d) ¿Cuál es el par máximo que esta máquina es capaz de suministrar en teoría con 
un factor de potencia unitario? 
𝒅) 𝝉𝒎𝒂𝒙 = 𝟔. 𝟏𝟒𝟕 𝒌𝑵 ∙ 𝒎 
¿Y con un factor de potencia de 0.8 en adelanto? 
𝒅) 𝝉𝒎𝒂𝒙 = 𝟕. 𝟕𝟎𝟓 𝒌𝑵 ∙ 𝒎 
 
 
 
 
𝒂) 𝑰𝑭 = 𝟒. 𝟒 𝑨 
 
𝒃) 𝜼 = 𝟗𝟑. 𝟕𝟏𝟗 % 
 
𝒄) 𝑭𝑷 = 𝟎. 𝟗𝟗𝟕𝟗
𝒄) 𝑰𝑨𝟐 = 𝟏𝟏𝟒. 𝟕𝟓𝟔 𝑨 ∠𝟑. 𝟔𝟖𝟗° 
𝒄) 𝑸 = 𝟓𝟎. 𝟗𝟒 𝒌𝑽𝑨𝒓
𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒆
𝒄) 𝑸 = −𝟓𝟎. 𝟗𝟒 𝒌𝑽𝑨𝒓
𝒐 𝒔𝒖𝒎𝒊𝒏𝒊𝒔𝒕𝒓𝒂
𝒅) 𝝉𝒎𝒂𝒙 = 𝟔. 𝟏𝟒𝟕 𝒌𝑵 ∙ 𝒎 
𝒅) 𝝉𝒎𝒂𝒙 = 𝟕. 𝟕𝟎𝟓 𝒌𝑵 ∙ 𝒎 
Si no se desprecian las pérdidas en el cobre, tendríamos lo siguiente que, a final de cuentas, es muy 
próximo a lo calculado si se desprecian estas pérdidas.