Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

46 CAPÍTULO 1 Introducción a los principios de las máquinas
5 cm
10 cm
i
i
N = 400 vueltas
16 cm
5 cm
N = 1,000 vueltas
0.05 cm
30 cm
5 cm
16 cm 5 cm 16 cm 5 cm
Profundidad = 5 cm
FIGURA P1-10 Núcleo del problema 1-13.
de cada entrehierro es de 0.05 cm. El diámetro efectivo del
núcleo del rotor es de 5 cm.
a) Se desea construir una máquina con la mayor densidad de
flujo posible, pero evitando la excesiva saturación en el
núcleo. ¿Cuál sería un máximo razonable de densidad de
flujo para este núcleo?
b) ¿Cuál sería el flujo total en el núcleo para la densidad de
flujo del inciso a)?
c) La máxima corriente de campo posible de esta máquina
es de 1 A. Seleccione un número razonable de vueltas de
alambre para proveer la densidad de flujo requerida sin
exceder la máxima corriente disponible.
1-18. Suponga que el voltaje aplicado a una carga es de V 5 208∠
− 30° V y que la corriente que fluye a través de la carga es de
I 5 2∠ 20° A.
a) Calcule la potencia compleja S que consume esta carga.
b) ¿Esta carga es inductiva o capacitiva?
c) Calcule el factor de potencia de la carga.
1-19. La figura P1-14 muestra un sistema de potencia de ca monofásico
con tres cargas. La fuente de voltaje es V 5 240 ∠
0° V y las impedancias de estas tres cargas son
Z 1 5 10∠ 30° Ω Z 2 5 10∠ 45° Ω Z 3 5 10∠ −90° Ω
10 cm
30 cm
FIGURA P1-11 Núcleo del problema 1-14.
5 cm
Profundidad = 5 cm
10 cm
Responda las siguientes preguntas sobre este sistema de potencia.
a) Suponga que el interruptor que se muestra en la figura
está abierto y calcule la corriente I, el factor de potencia
y las potencias real, reactiva y aparente suministradas por
la fuente.
b) ¿Cuánta potencia real, reactiva y aparente se está consumiendo
por cada carga con el interruptor abierto?
c) Suponga que el interruptor que se muestra en la figura
está cerrado y calcule la corriente I, el factor de potencia,
las potencias real, reactiva y aparente suministradas por la
fuente.
d) ¿Cuánta potencia real, reactiva y aparente se consume por
cada carga con el interruptor cerrado?
e) ¿Qué le pasa a la corriente que emana de la fuente cuando
se cierra el interruptor? ¿Por qué?
0.010
0.005
f(Wb)
0
1 2 3 4 5 6 7 8
t (ms)
–0.005
–0.010
FIGURA P1-12 Gráfica del flujo f en función del tiempo del problema 1-16.