PROBLEMA N1En la figura 1 se tiene un reactor formado por 100 lminas de tipo EI de H-23; 0.5mm; con la bobina de excitacin ubicada en la columna central. Se tienen los siguientes datos:N = 298 vueltasf.a. = 0.91a = 20mma) Calcular el valor de la inductancia de la bobina de excitacin en henrios para una corriente de 225mA. Cuando se ensambla sin entrehierro.

PROBLEMA N2La estructura ferromagntica mostrada en la figura 3 es de material H-23; 0.5mm; de seccin transversal uniforme y que tiene los siguientes datos:NA = 500 vueltasIA = 0.23ANe = 250 vueltasn = 50 lminasf.a. = 0.90

Calcular:a) El valor de la corriente I8 que debe de circular en la bobina B para el flujo magntico en dicha columna sea nulo.b) El valor de la inductancia del caso anterior, considerando el entrehierro.c) La inductancia cuando IA=0; sin entrehierro y utilizando el valor de la corriente I8 calculada en la pregunta (a).d) El entrehierro necesario para disminuir la inductancia calculada en la pregunta (c) en un 8%. Considerar tambin IA=0PROBLEMA N3Un transformador trifsico de distribucin de 800KVA; conexin Dy11 y tensiones 20000/400V, 50Hz, tiene unas prdidas de vaco de 2kw y unas prdidas de cortocircuito de 8kw (con corriente de plena carga), calcular el rendimiento diario del transformador si trabaja con el ciclo de carga:a) 6 horas suministrando una potencia de 400kw con fdp 0.8 inductivob) 4 horas suministrando una potencia de 720kw con fdp 0.9 inductivoc) 4 horas suministrando una potencia de 228kw con fdp 0.95 inductivod) 10 horas sin carga (en vaco)

PROBLEMA N4Un transformador monofsico tiene los siguientes datos de placa: 10KVA; 1000/200 voltios; 60Hz. En el ensayo de vaco del transformador el vatmetro lee 50watts. Si la referencia mxima del transformador ocurre cuando se tiene en la salida del mismo la potencia de 5KVA.a) Cules sern las prdidas nominales en el cobre?b) Entre la eficiencia mxima del transformador para una carga de tensin nominal de 200 voltios y factor de potencia f.d.p. = 0.9 en retraso.

PROBLEMA N5A un transformador 1 de 20KVA; 2300/230V, 60Hz se le realizan 2 ensayos:Ensayo de vaco:2300V0.21A50wattsEnsayo de cortocircuito: 47V6.5A160watts

Desde las barras de alimentacin del transformador se alimenta a 2 cargas monofsicas de las siguientes caractersticas nominales:Carga 1: 10KVA; 230V; f.d.p. = 0.9Carga 2: Horno de 1kwSi las cargas estn operando a la tensin nominal de 230 voltios:a) Determinar los parmetros de vaco y de cortocircuito del modelo del transformador referidos a Alta Tensin.b) Evaluar la regulacin de tensin del transformador.c) Calcular la eficiencia del transformador.d) Bosquejar el Diagrama Fasorial del circuito equivalente exacto del transformador monofsico referido a Alta Tensin indicando los valores correspondientes.

PROBLEMA N6Un reactor de ncleo ferromagntico tiene la siguiente curva de magnetizacin:Bm = 2Hm/(150+Hm)Bm: densidad de flujo mximo (Teslas)Hm: Intensidad de campo magntico mximo (Av/m)El ncleo ferromagntico tiene una longitud media de 100cm y una seccin eficaz de 20cm2.La bobina del reactor tiene 440 espiras, es de impedancia despreciable y se le aplica una tensin alterna senoidal mxima de 2202 voltios a 60Hz.Los datos proporcionados por el fabricante de la tensin nominal eficaz de 220voltios y 60Hz son de 10vatios / Kg. y de 8 Kg / dm3. Calcular:a) Hmb) La resistencia de prdidas en el fierro y la corriente en el fierro.

PROBLEMA N7Se tiene un reactor cuyo ncleo es de material H-23 de la forma como se muestra en la figura.

Otras caractersticas del circuito magntico son:Nmero de lminas = 150Espesor de cada lmina 0.5mmFactor de apilamiento = 0.9Bobina de 400 espiras dispuestas de una sola capa y muy juntas a lo largo de la columna central.

Cuando al reactor se alimenta con un voltaje de 220V, 60Hz, se registra una potencia de 33w, siendo sus prdidas por histresis 20w. el reactor es rediseado empleando 250 lminas del mismo material de 0.3mm de espesor y de las mismas dimensiones que el caso anterior, empleando la misma longitud de conductor. Si a este nuevo reactor se alimenta con la misma fuente anterior, calcule las mismas prdidas en el hierro. Considere el exponente de Steinmetz 1.6 y desprecie el efecto resistivo y el flujo de dispersin.

PROBLEMA N8Un transformador monofsico de 6600V, 60Hz, tiene un ncleo laminado de acero Z9 de factor de apilamiento igual a 0.90. el ncleo tiene una longitud media de 3.0m, y una seccin de dimensiones igual a 0.2m x 0.2m el transformador debe trabajar a la tensin y a la frecuencia nominal con una max de 1.1T; determinar:a) El circuito equivalente elctrico del ncleo y la corriente eficaz de excitacin.b) El circuito equivalente elctrico del ncleo y la corriente eficaz de excitacin si se realiza en el ncleo un entrehierro de 10mm de longitud. Considere el efecto de bordes en el entrehierro.

PROBLEMA N9Una carga trifsica conectada en tringulo de impedancia 4+j3ohmios/fase, es alimentada a travs de una lnea elctrica de impedancia 0.18+j0.24ohmios/fase, desde un generador trifsico ideal, conectado en estrella de 400voltios de tensin de fase. En estas condiciones, calcular:a) Las prdidas de potencia activa en la lnea trifsica.b) La tensin de lnea en la carga

En el sistema anterior se ubican 2 transformadores trifsicos ideales e idnticos de relacin de transformacin 10:1 y de 1:10 segn corresponda el diseo proyectado. En estas condiciones:a) Evaluar las prdidas de potencia activa en la lnea trifsica.b) Calcular la tensin de lnea en la carga.c) Qu se observa al incorporar los transformadores?

PROBLEMA N10En el sistema elctrico de potencia mostrado, solo el trafo T1 no es ideal, siendo las resistencias de sus devanados de A.T y B.T de 5 y 0.05 respectivamente y las inductancias de dispersin de dichos devanados de 0.03H y 0.0003H respectivamente. Adems visto de B.T la admitancia de la rama shunt del modelo circuital es: (1.5378 x 10 -3 - j 9.6836 x 10 -3) mhos. Teniendo en cuenta que el trafo T1 est operando como elevador, se pide:a) Determinar la potencia activa que consumen el nucleo del trafo T1 (3 ptos.)b) Despreciando la corriente de excitacin, determinar las perdidas por efecto joule en los devanados del trafo T1 (1 pto.)

PROBLEMA N11El ncleo magntico que se encuentra en la figura adjunta es de material H 23 con lminas de 0.5mm de espesor, el flujo de la rama C es de 6x10-4 weber. Con un factor de apilamiento 0.9 se pide:a) Calcular el flujo magntico en la rama B.b) Calcular f.m.m. y la inductancia de la bobina.

PROBLEMA N12Un 1000-VA 230/115-V transformador ha sido probado para determinar su circuito equivalente. Los resultados de los ensayos se muestran a continuacin

Open-circuit testShort-circuit test

Voc=230VVsc=19.1V

Ioc=0.45Isc=8.7A

Poc=30WPsc=42.3W

Todos los datos propuestos fueron tomados desde el lado primario del transformador.a) Hallar el circuito equivalente de este transformador referida al lado de baja tensin del transformador.b) Hallar la regulacin de tensin del transformador en condiciones nominales y 1) factor de potencia 0.8 en retraso 2) factor de potencia 1.0, 3) factor de potencia 0.8 en adelanto.c) Determinar el rendimiento del transformador en condiciones nominales y factor de potencia 0.8 en retraso.

PROBLEMA N13Un banco de transformadores trifsico de 600kVA y relacin de transformacin es 34.5/13.8-KV. Encontrar la tensin primaria, secundaria y la potencia aparente de cada transformador individual en el banco, si el banco del transformador est conectado en: (a) Y-Y, (b) Y-, (c) -Y, (d) -, (e) - abierto.

PROBLEMA N14Un transformador se utiliza para conectar una lnea de distribucin de 13.2KV a una lnea de distribucin de 13.8KV. debe ser capaz de transmitir 2000KVA. Hay tres fases, con conexin Y-Y, los neutros estn slidamente conectados a tierra.a) Determinar la relacin Nc / Nse para realizar esta conexin?b) Cunta potencia aparente requiere cada uno de los bobinados del autotransformador para que funcione?c) Si uno de los autotransformadores se vuelve a conectar a un transformador de corriente ordinario, cul sera su relacin de transformacin?

PROBLEMA N15Dos fases de una lnea de distribucin de 13.8KV trifsica, alimenta a una remota carretera rural. Un agricultor a lo largo de la carretera tiene un alimentador dos cargas de 480V, una de 120KW a factor de potencia 0.8 y la otra de 50KW a factor de potencia 0.9 en atraso. Suponiendo que la conexin es D-d abierta, encontrar las tensiones e intensidades de cada uno de los dos transformadores. Tambin encuentre las potencias reales y reactivas suministradas por cada transformador. Supongamos que los transformadores son ideales.

PROBLEMA N16Demostrar la siguiente declaracin: si un transformador que tiene una impedancia Z eq se conecta como un autotransformador, entonces este tendr una impedancia Z eq que ser igual a:

PROBLEMA N17El circuito magntico mostrado es de material tipo H23 y est formado por 80 lminas de 0.5mm de espesor de lminas. El factor de apilamiento es 0.9 y la bobina tiene 240espiras. Determinar la inductancia de la bobina, si por ella fluye 4 Amp. DC. Emplear el mtodo iterativo e iterar tres veces, dando el margen de error de la segunda y tercera iteracin.

PROBLEMA N18El circuito magntico que se muestra en la figura adjunta es de acero elctrico con fa=0.9 y con bobina excitadora de 600 espiras. Determinar el valor de la inductancia de la expresin, sabiendo que la corriente que fluye por la bobina es 0.6Amp y que el flujo total producido por dicha bobina es 60.28K lneas. Si se tuviera que iterar, emplee el mtodo estudiado, iterando dos veces y dar el margen de error de la segunda iteracin, considerar que el flujo de dispersin est confinado totalmente en la bobina.

PROBLEMA N19Si se tiene un reactor de ncleo ferromagntico construido de material Z9 con lminas de 0.3mm de espesor, tal como se muestra en la figura adjunta. El devanado se alimenta con la tensin necesaria para producir en el ncleo una densidad de flujo B=1.5Sen (377t) tesla. El factor de apilamiento del ncleo es 0.94 y su densidad es 7.65gr/cm3. Despreciando la resistencia y el flujo de dispersin de la bobina:

a) Determinar las prdidas en el fierro del reactor.b) Determinar la corriente de excitacin y los parmetros g y b del reactor.c) Determinar la inductancia del reactor, considerando que su ncleo es ideal.

PROBLEMA N20Con 109.7mt de alambre de cobre de seccin circular, se forma la bobina que se encuentra montada en la columna central del circuito magntico adjunto. Para dicha bobina el factor de ocupacin del cobre es kc=0.8 y su resistividad es c=1.73 x 10-8 x mt. El ncleo es de material H23 formado por 36 lminas de 0.5mm de espesor de lmina, el factor de apilamiento del ncleo es 0.9, si la bobina se alimenta con 3.56voltios DC, entonces el flujo magntico en la rama central es 14.4x10-5weber y la densidad de flujo magntico en el entrehierro del brazo derecho es 0.28375 tesla, despreciando el flujo de dispersin de la bobina, se pide:

a) Determinar el # de espiras de la bobina y la corriente que fluye por ella.b) Determinar la densidad de flujo magntico en el entrehierro del brazo izquierdo.