Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

354 CAPÍTULO 8 Motores y generadores de corriente directa
a) Encuentre la velocidad del motor cuando su corriente de entrada es igual a 200 A.
b) Este motor es esencialmente idéntico al del ejemplo 8-1 excepto por la ausencia de devanados de
compensación. ¿Cómo es esta velocidad en comparación con la del motor anterior con una corriente
de carga de 200 A?
c) Calcule y haga la gráfica de la característica par-velocidad del motor.
Solución
a) Si I L 5 200 A, entonces la corriente en el inducido del motor es
I A I L I F I L
V T
200 A
250 V
50
Por lo tanto, el voltaje interno generado por la máquina es
R F
195 A
E A V T I A R A
250 V (195 A)(0.06 ) 238.3 V
Si I L 5 200 A, la fuerza magnetomotriz de desmagnetización debida a la reacción del inducido es de
840 A • vueltas, por lo que la corriente de campo en derivación efectiva del motor es
I * RA
F
I F
(8-12)
N F
840 A • vueltas
5.0 A
4.3 A
1 200 vueltas
Por la curva de magnetización se sabe que esta corriente de campo efectiva producirá un voltaje interno
generado E A0 de 233 V a una velocidad n 0 de 1 200 r/min.
Se sabe que el voltaje interno generado E A0 será de 233 V a una velocidad de 1 200 r/min. Puesto que
el voltaje interno generado presente E A es de 238.3 V, la velocidad de operación actual del motor será
E A
E A0
n m
n 0
(8-13)
n m
E A
E A0
n 0
238.3 V
(1 200 r min) 1 227 r min
233 V
b) A 200 A de carga en el ejemplo 8-1, la velocidad del motor era n m 5 1 144 r/min. En este ejemplo,
la velocidad del motor es de 1 227 r/min. Nótese que la velocidad de un motor con reacción en el
inducido es mayor a la velocidad de un motor sin reacción en el inducido. El incremento relativo de
la velocidad se debe al debilitamiento del flujo en la máquina con reacción en el inducido.
c) Para deducir la característica par-velocidad del motor se debe calcular el par y la velocidad en varias
condiciones diferentes de carga. Desafortunadamente, la fuerza magnetomotriz de reacción del inducido
de desmagnetización sólo se conoce para una condición de carga (200 A). Puesto que no hay
más información disponible, se supondrá que la fuerza de F RA varía linealmente con la corriente de
carga.
A continuación se muestra un archivo M de MATLAB que automatiza este cálculo y hace la gráfica
de la característica par-velocidad resultante. Realiza los mismos pasos del inciso a) para determinar
la velocidad dada cada corriente de carga y luego calcula el par inducido para esa velocidad. Nótese
que lee la curva de magnetización de un archivo que se llama fig8_9.mat. Este archivo y las demás
curvas de magnetización que aparecen en este capítulo están disponibles en el sitio web del libro (en
el prefacio se encuentran los detalles).
% Archivo M: shunt_ts_curve.m
% Archivo M para crear una gráfica de la curva par-velocidad del
% motor de cd en
% derivación con reacción del inducido del
% ejemplo 8-2.
% Obtener la curva de magnetización. Este archivo contiene las
% tres variables if_value, ea_value y n_0.
load fig8_9.mat.