Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

412 CAPÍTULO 8 Motores y generadores de corriente directa
8-24. Si supone que el generador del problema 8-22 tiene una reacción
del inducido a plena carga equivalente a 400 A • vueltas de
fuerza magnetomotriz, ¿cuál será el voltaje en las terminales
del generador cuando I F 5 5 A, n m 5 1 700 r/min e I A 5 50 A?
8-25. La máquina del problema 8-22 se reconecta como un generador
en derivación y se muestra en la figura P8-9. Se ajusta el
resistor de campo en derivación R ajus a 10 V y la velocidad del
generador es de 1 800 r/min.
a) ¿Cuál es el voltaje en las terminales en vacío del generador?
b) Si supone que no hay reacción del inducido, ¿cuál es el
voltaje en las terminales del generador con una corriente
del inducido de 20 A? ¿Y de 40 A?
c) Si supone que hay una reacción del inducido igual a 300
A • vueltas a plena carga, ¿cuál es el voltaje en las terminales
del generador con una corriente del inducido de 20
A? ¿Y de 40 A?
d) Calcule y haga la gráfica de las características de las terminales
de este generador con y sin reacción del inducido.
c) Si el generador tiene una corriente del inducido de 40 A,
¿cuál es el voltaje en las terminales?
d) Calcule y haga la gráfica característica de las terminales
de esta máquina.
8-28. Si la máquina que se describe en el problema 8-27 se reconecta
como un generador de cd compuesto diferencial, ¿cómo
será la forma de su característica en las terminales? Dedúzcala
de la misma manera en que lo hizo en el problema 8-27.
I A
S
R ajus
L F
R A + R S N se = 15 vueltas
I L
0.21
I F
L
+
+
–
E A
20 R F
V T
N F = 1 000
vueltas
I A
+
E
– A
R A
0.18
I L
+
I F
R ajus
20 R F
V T
FIGURA P8-10 Generador de cd compuesto de los problemas
8-27 y 8-28.
8-29. Un generador de cd compuesto acumulativo opera correctamente
como generador de cd compuesto plano. Se apaga la
máquina y se invierten las conexiones del campo en derivación.
–
FIGURA P8-9 Generador de cd en derivación de los problemas
8-25 y 8-26.
8-26. Si la máquina del problema 8-25 opera a 1 800 r/min con
una resistencia de campo R ajus 5 10 V y una corriente del
inducido de 25 A, ¿cuál será el voltaje en las terminales? Si
la resistencia de campo disminuye en 5 V, mientras que la
corriente del inducido permanece en 25 A, ¿cuál será el nuevo
voltaje en las terminales? (Suponga que no hay reacción del
inducido.)
8-27. Un generador de cd compuesto acumulativo de 120 V y 50 A
tiene las siguientes características:
R A R S 0.21 N F 1 000 vueltas
R F 20 N SE 25 vueltas
R ajus 0 a 30 , actualmente a 10 n m 1 800 r/min
En la figura P8-7 se aprecia la curva de magnetización de la
máquina, y en la figura P8-10 se muestra su circuito equivalente.
Responda las siguientes preguntas sobre la máquina
bajo el supuesto de que no hay reacción del inducido.
a) Si el generador opera en vacío, ¿cuál es el voltaje en las
terminales?
b) Si el generador tiene una corriente del inducido de 20 A,
¿cuál es el voltaje en las terminales?
L F
–
a) Si el generador gira en la misma dirección que antes, ¿se
incrementa el voltaje de salida en las terminales? Explique
su respuesta.
b) ¿Se genera voltaje si gira en la dirección contraria? ¿Por
qué sí o por qué no?
c) Para la dirección de rotación en la que se forma el voltaje,
¿el generador estará compuesto diferencial o acumulativamente?
8-30. Una máquina síncrona trifásica se conecta mecánicamente a
una máquina de cd en derivación y forman un conjunto de
motor-generador como el que se muestra en la figura P8-11.
La máquina de cd se conecta a un sistema de potencia de cd
que suministra 240 V constantes y la máquina de ca se conecta
a un bus infinito de 480 V y 60 Hz.
La máquina de cd tiene cuatro polos y sus valores nominales
son: 50 kW y 240 V. Tiene una resistencia del inducido
por unidad de 0.03. La máquina de ca tiene cuatro polos y está
conectada en Y. Sus valores nominales son de 50 kVA, 480 V,
un factor de potencia de 0.8 y su reactancia síncrona saturada
es de 3.0 V por fase.
Se pueden despreciar todas las pérdidas excepto las de
resistencia del inducido de la máquina de cd. Suponga que las
curvas de magnetización de ambas máquinas son lineales.
a) Inicialmente, la máquina de ca suministra 50 kVA con un
factor de potencia de 0.8 en retraso al sistema de potencia
de ca.
1. ¿Cuánta potencia se suministra al motor de cd desde el
sistema de potencia de cd?