Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

1.8 Ejemplo sencillo de una máquina lineal de corriente directa 35
y la velocidad en estado estacionario final será
v ee
e ind
Bl
129 V
(0.1 T)(10 m)
129 m/s
La barra produce P 5 (129 V)(30 A) 5 3 870 W de potencia, y la batería consume P 5 (120 V)(30 A)
5 3 600 W. La diferencia entre estas dos cantidades, 270 W, corresponde a las pérdidas por la resistencia.
Esta máquina actúa como generador.
c) Con referencia a la figura 1-25c), la fuerza aplicada está dirigida hacia la izquierda y la fuerza inducida
hacia la derecha. En estado estacionario,
F ap F ind ilB
F ind 30 N
i
lB (10 m)(0.1 T)
30 A fluye hacia abajo de la barra
El voltaje inducido e ind sobre la barra será
e ind V B iR
120 V (30 A)(0.3 ) 111 V
y la velocidad final será
v ee
e ind
Bl
111 V
(0.1 T)(10 m)
111 m/s
Esta máquina ahora actúa como un motor, es decir, convierte energía eléctrica de la batería en energía
mecánica de movimiento en la barra.
d) Este ejercicio es adecuado para utilizar el cálculo vectorial en el MATLAB y determinar la velocidad
de la barra para cada valor de fuerza aplicada. El código MATLAB para realizar estos cálculos es
una versión de los pasos efectuados manualmente en el inciso c). Como se muestra a continuación, el
programa calcula la corriente, el voltaje inducido y la velocidad, en ese orden, y hace una gráfica de la
velocidad frente a la fuerza aplicada en la barra.
% Archivo - M ex1_10.m
% Archivo M para calcular y hacer una gráfica de la velocidad de
% un motor lineal como una función de la carga
VB 5 120;
% Voltaje de la batería (V)
r 5 0.3;
% Resistencia (ohms)
l 5 1;
% Longitud de la barra (m)
B 5 0.6;
% Densidad de flujo (T)
% Seleccionar las fuerzas que se aplicarán a la barra
F 5 0:10:50;
% Fuerza (N)
% Calcular la corriente que fluye en el motor
i 5 F ./ (1 * B);
% Corriente (A)
% Calcular los voltajes inducidos en la barra
eind 5 VB - i . * r;
% Voltaje inducido (V)
% Calcular la velocidad de la barra
v_bar 5 eind ./ (l * B); % Velocidad (m/s)