Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

228 CAPÍTULO 5 Motores síncronos
3.000
2.750
2.500
Voltaje en los terminales con circuito abierto, V
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
250
0
0.0
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
Corriente de campo, A
FIGURA P5-1 Característica de circuito abierto del motor de los problemas 5-4 y 5-5.
a) Encuentre V f y E A bajo estas condiciones.
b) Encuentre el ángulo del par d.
c) ¿Cuál es el límite de potencia de estabilidad estática bajo
estas condiciones?
d) ¿Cuánta corriente de campo se requiere para que el motor
opere con un factor de potencia de 0.8 en adelanto?
e) ¿Cuál es el nuevo ángulo del par en el inciso d)?
V
X S I A sen
I A
jX S I A X S I A cos
5-8. Un motor síncrono trifásico de 4.12 kV, 60 Hz, 3 000 hp, 0.8
FP en adelanto, conectado en D, tiene una reactancia síncrona
de 1.1 por unidad y una resistencia del inducido de 0.1
por unidad. Si este motor trabaja al voltaje nominal con una
corriente de línea de 300 A a 0.85 FP en adelanto, ¿cuál es el
voltaje generado interno por fase dentro del motor? ¿Cuál es
el ángulo de par d?
5-9. La figura P5-2 muestra el diagrama fasorial de un motor síncrono
que opera como motor con un factor de potencia en
adelanto sin R A . El ángulo del par de este motor está dado
por
tan
X S I A cos
V X S I A sen
tan (
1 X S I A cos
V X S I A sen )
Desarrolle la ecuación del ángulo del par del motor síncrono
si se incluye la resistencia en el inducido.
5-10. Una máquina síncrona tiene una reactancia síncrona de 1.0
V por fase y una resistencia en el inducido de 0.1 V por fase.
= tan –1 X
(
S I A cos
––—————–
V + X S I A sen
FIGURA P5-2 Diagrama fasorial de un motor con un
factor de potencia en adelanto.
(
Si E A 5 460 ∠ −10° V y V f 5 480 ∠ 0° V, ¿esta máquina
es un motor o un generador? ¿Cuánta potencia P consume o
suministra esta máquina del o al sistema eléctrico? ¿Cuánta
potencia reactiva Q consume o suministra esta máquina del o
al sistema eléctrico?
5-11. Un motor síncrono de 500 kVA, 600 V, 0.8 FP en adelanto,
conectado en Y, tiene una reactancia síncrona de 1.0 por unidad
y una resistencia del inducido de 0.1 por unidad. En el
momento actual, E A 5 1.00 ∠ 12° pu y V f 5 1 ∠ 0° pu.
a) ¿Esta máquina actúa como motor o como generador?
b) ¿Cuánta potencia P consume del, o suministra al sistema
eléctrico?
E A