Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

298 CAPÍTULO 6 Motores de inducción
cuito y con una carga de alrededor de 25% del valor nominal
de la máquina, Si se duplica la resistencia del rotor de la
máquina por medio de la inserción de resistores externos al
circuito del rotor, explique lo que sucede con los siguientes
elementos:
a) Deslizamiento s
b) Velocidad del motor n m
c) Voltaje inducido en el rotor
d) Corriente del rotor
e) t ind
f) P sal
g) P PCR
h) Eficiencia general h
6-28. Un motor de inducción de 460 V, 75 hp, cuatro polos, conectado
en Y, tiene los siguientes parámetros:
R 1 0.058 R 2 0.037 X M 9.24
X 1 0.320 X 2 0.386
P FyR 650 W P misc 150 W P núcl 600 kW
Para un deslizamiento de 0.01, encuentre:
a) La corriente de línea I L
b) El factor de potencia del estator
c) El factor de potencia del rotor
d) La frecuencia del rotor
e) Las pérdidas en el cobre del estator P PCE
f) La potencia en el entrehierro P EH
g) La potencia convertida de forma eléctrica a mecánica
P conv
h) El par inducido t ind
i) El par de carga t carga
j) La eficiencia general de la máquina h
k) La velocidad del motor en revoluciones por minuto y radianes
por segundo
l) Trace el diagrama de flujo de potencia de este motor
m) ¿Cuál es la letra de código de arranque de este motor?
6-29. Dibuje la característica par-velocidad del motor del problema
6-28. ¿Cuál es el par de arranque de este motor?
6-30. Responda las siguientes preguntas sobre un motor de inducción
de 460 V, conectado en D, con dos polos, 100 hp, 60 Hz
y código de arranque F:
a) ¿Cuál es la corriente máxima de arranque que el controlador
de la máquina debe manejar?
b) Si el controlador está diseñado para conmutar los devanados
del estator de una conexión en D a una conexión
en Y durante el arranque, ¿cuál es la corriente máxima de
arranque que el controlador debe manejar?
c) Si se utiliza un arrancador tipo autotransformador reductor
con relación 1.25:1 durante el arranque, ¿cuál es la
corriente máxima de arranque que se tomará de la línea?
6-31. Cuando es necesario detener con rapidez un motor de inducción,
muchos controladores invierten la dirección de rotación
de los campos magnéticos por medio de la conmutación de
dos terminales cualesquiera del estator. Cuando se invierte
la dirección de rotación de los campos magnéticos, el motor
desarrolla un par inducido opuesto a la dirección de rotación
de la corriente, tan rápido que se detiene y trata de girar en
la dirección opuesta. Si se quita la potencia del circuito del
estator en el momento en que la velocidad del rotor es cero,
el motor se detiene rápidamente. Esta técnica para apagar con
prontitud un motor de inducción se llama frenado por contracorriente.
El motor del problema 6-23 opera en condiciones
nominales y se detendrá con frenado por contracorriente.
a) ¿Cuál es el deslizamiento s antes del frenado por contracorriente?
b) ¿Cuál es la frecuencia del rotor antes del frenado por contracorriente?
c) ¿Cuál es el par inducido t ind antes del frenado por contracorriente?
d) ¿Cuál es el deslizamiento s justo después de conmutar los
terminales del estator?
e) ¿Cuál es la frecuencia del rotor justo después de conmutar
los terminales del estator?
f) ¿Cuál es el par inducido t ind justo después de conmutar
los terminales del estator?
6-32. Un motor de inducción de 460 V, 10 hp, dos polos, conectado
en Y, tiene los siguientes parámetros:
R 1 0.54 X 1 2.093 X M 51.12
P FyR 150 W P misc 50 W P núcl 150 kW
El rotor tiene un diseño de jaula dual, con una barra externa
de alta resistencia, acoplada de forma estrecha y una barra
interna de baja resistencia, acoplada de manera laxa (vea la
figura 6-25c). Los parámetros de la barra externa son:
R 2 3.20 X 2 2.00
La resistencia es alta debido a la menor área de la sección
transversal, y la reactancia es relativamente baja debido al
acoplamiento ajustado entre el rotor y el estator. Los parámetros
de la barra interna son:
R 2 0.382 X 2 5.10
La resistencia es baja debido a la alta área de la sección transversal,
pero la reactancia es relativamente alta debido al acoplamiento
bastante flojo entre el rotor y el estator.
Calcule la característica par-velocidad de este motor de
inducción, y compárela con la característica par-velocidad del
diseño de jaula simple del problema 6-21. ¿Cuáles son las
diferencias entre las curvas? Explique las diferencias.