2 aceves exposicion equipo 11

7/23/2019 2 Aceves Exposicion Equipo 11

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ALUMNOALUMNO

ACEVESACEVESVELDERRAINVELDERRAIN

JOEL ARTUROJOEL ARTURO

ARVAYOARVAYO

AGUAYO EDGARAGUAYO EDGAR

MATERIA

CONVERSION DE LAENERGIA II

PROFESOR

ROMAN SAYAS

I T H


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FLUJO DE POTENCIA EN MQUINAS DE CD

Conservacin de la energa! En el estado estable, la LVKaplicada al circuito de armadura da:

donde V es el voltaje de armadura, Ia, la corriente de

armadura, Ra, la resistencia de armadura, y E, la fem de

armadura. Podemos convertir la ecuacin (7 en una ecuacinde potencia multiplicando por la corriente de armadura:

(7

a

aaa

R

V-EIEIRV =+=

(!" aaaa EIIRVI +=

PalimP#rdida en

el $u de la

armadura

Potencia

%enerada


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Por consi%uiente, la ley de conservacin de la ener%&a

demanda 'ue la potencia %enerada sea:

La potencia de salida, P, es la diferencia entre la potencia

%enerada y las p#rdidas por rotacin,Prot:

11/10/15 Ing. Ral V. Castillo Carrillo 3


()rotgen PPP =

(*agenmgen EITP ==


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Cons"an"e de #$%&ina! +i sustituimos E y Tgenpor lasecuaciones ( y (-, respectivamente, la ecuacin (* adopta

la forma:

y, por tanto, KE = KT = K, la constante de m'uina (El

ro!"#to !$ $sta #onstant$ !$ %&'"ina or $l(")o %agn*ti#o+ K+ ta%,i*n s$ #ono#$ #o%o -la#onstant$ !$ %&'"ina-. El #ont$to+ !$)a $n#laro a '"* s$ a#$ r$$r$n#ia., como ya se/alamos.

(amEmaT IKIK =



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Accin de #o"or! $ombinando la ecuacin 7 con la ecuacin*, podemos e0presar la potencia %enerada como:

$uando el voltaje de armadura es mayor 'ue la fem, lacorriente de armadura es positiva con respecto a la direccinde referencia, se entre%a potencia el#ctrica a la armadura y la

m'uina act1a como motor. En este caso, el par %enerado tienela misma direccin 'ue la rotacin, y se entre%a potenciamecnica a la car%a mecnica.



( )("

aagen R

V-EEEIP ==


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Accin de generador! $uando la fem es mayor 'ue el voltajede armadura debido a un impulsor mecnico e0terno, la

corriente se toma ne%ativa con respecto a la direccin de

referencia de la fi%ura 7 y fluye 2acia afuera de la marca de

polaridad 3 de la armadura. La m'uina act1a entonces como

%enerador, y el par %enerado es opuesto a la direccin de

rotacin. En muc2as aplicaciones, la m'uina act1a unas

veces como motor y otras como %enerador, se%1n los cambios

'ue se efect1an en la car%a mecnica o en el voltaje dearmadura.



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Ca&salidad! La fi%ura ! muestra los factores causales 'ue%obiernan el comportamiento de la m'uina. $onsid#rese unam'uina de $4 en reposo y sin car%a mecnica. +i se aplicaun voltaje al circuito de armadura, la corriente resultante

produce un par, el cual acelera el rotor. 5 medida 'ue lavelocidad del rotor aumenta, tambi#n lo 2ace la fuer6acontraelectromotri6,E, y la corriente disminuye.



V Ia Tgen m E Pgen

Fig&ra ' $ausalidad en un motor de $4.


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E(ec"o de la carga! $omo continuacin de lo antes e0puesto,a2ora se aplica una car%a mecnica. Esto frena al rotor y la

fuer6a contraelectromotri6 se reduce de forma proporcional.

Esta fem ms pe'ue/a provoca 'ue la corriente y el par

aumenten 2asta alcan6ar un nuevo e'uilibrio. 5s& pues, es de

esperar 'ue el motor redu6ca su velocidad al aumentar la car%a

mecnica.

11/10/15 Ing. Ral V. Castillo Carrillo



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Po"encia #$)i#a

$ul es la potencia m0ima 'ue se puede %enerar en una

armadura si el voltaje de armadura es constante8

$on V y Ra fijos, la ecuacin (" describe una parbola con

un m0imo enE = V9". Por tanto, la potencia m0ima 'ue se

puede %enerar es:



(:;

""

"

aamx

R

V

R

VV-VP ==


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C&rva de #agne"i*acin! La ecuacin ( permite representarla relacin entre el flujo del estator y la corriente de campo

como una curva de magnetizacin de fem en funcin de la

corriente de campo con velocidad constante, como se muestra

en la fi%ura *.



L&nea de espacio de aire

+aturacin

Voltaje residualVoltajedecircu

itoabierto,

E


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5 partir de esta curva de ma%neti6acin, se determina la

constante de m'uina y la fem a otras velocidades, por'ue la

fem es estrictamente proporcional a la velocidad de rotacin

por la ecuacin (. 5simismo, se deduce informacin sobre el

par por'ue la ecuacin (* da:

dondeE/

mdepende de la corriente de campo y se determina apartir de la curva de ma%neti6acin.



(;am

gen I

ET =


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E,e#-lo.

C$lc&lo del -ar

$ul es el par %enerado del motor cuya curva de

ma%neti6acin se da en la fi%ura *, siIc= . 5 eIa= 5.

Sol&cin.

5 n > ")) rpm e Ic > . 5, E > * V. Por tanto, de la

ecuacin (;:




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E,e#-lo.

C$lc&lo de la -o"encia de salida

?n motor de $4 de ") V tiene una resistencia de armadura

de ).7) . +in car%a, el motor re'uiere una corriente dearmadura de . 5 y opera a ))) rpm. 4etermine la potencia

y el par de velocidad de salida de *" rpm. +upon%a 'ue el

flujo es constante.




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Sol&cin.

5 partir de la condicin sin car%a, podemos calcular la

constante de m'uina y las p#rdidas por rotacin. La potencia

de alimentacin sin car%a es ") V

. 5 > " @, y lap#rdida en la armadura es ).7)(."> ).! @A, por tanto, las

p#rdidas por rotacin a ))) rpm son de ." @ La fem a

esta velocidad se calcula a partir de la ecuacin (7 y es ") A

).7)(. > *." V. Por tanto, el producto de la constante de

m'uina por el flujo de estator esK> *."9))).



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Sol&cin con"!.

5 *" rpm, la fem se reduce a E' = K *" > *."

*"9))) > . V. Este voltaje reducido implica unacorriente de alimentacin deI'a = (") A .9).7) > *."! 5B

por tanto, la potencia %enerada esPgen= EI'a = . *. "! >

)".* @. Las p#rdidas mecnicas a *" rpm sonapro0imadamente las mismas 'ue a ))) rpm y, porconsi%uiente, la potencia de salida es )".* A ." > *".7

@ (." 2p. El par de salida es:

( )(-m=",.*

-)"*,"

7.*"===

m

a!a!

PT


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