Área Electrónica, Electricidad y Telecomunicaciones Docente: Sr. Miguel Villalobos Motores y Comando Eléctrico – ELSP16 Nombre: R.U.T.: Instrucciones: Item 1 Indique F (falso) o V (verdadero). Utiliza lápiz pasta y no hagas enmiendas de lo contrario no serán consideradas. Las falsas deben estar justificadas para ser consideradas correctas Item 2 Marque en la primera columna sólo una alternativa correcta de la segunda columna. Item 3 Respuesta breve. Item 4 De acuerdo a los problemas planteados a continuación, desarrolle su solución ordenadamente, sus reemplazos correspondientes y resultados con sus respectivas unidades. Puntaje Total 41,5 puntos. Para obtener nota 4,0 debe tener 24,9 puntos (60%). Puntaje Total Obtenido ITEM 1: Fecha: NOTA Item 1 Item 2 Item 3 Item 4 Puntajes Parciales VERDADERO O FALSO [1 punto cada respuesta correcta] Justificar las falsas En un motor trifásico rotor jaula de ardilla con alimentación en secuencia RST se puede invertir el giro a través de una alimentación con secuencia STR. En un motor rotor devanado las bobinas del rotor están conectadas en triángulo igual como se podrían conectar las bobinas del estator del motor. La temperatura máxima para los devanados con aislación F es de 135°C El factor de potencia permite distinguir entre los distintos motores de corriente alterna. Un motor con diseño C corresponde a un motor de propósito general. El bobinado del rotor del motor devanado debe tener el doble de polos que el bobinado del estator al pasar de 60 Hz a los 30 Hz. ITEM 2: COLUMNAS PAREADAS [0,5 punto cada respuesta correcta] ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ 3 PH FS 1.1 F 112M Motor de rotor devanado 7,5 CV Variador de frecuencia IP55 IM1011 ____ Partidor Suave ____ S3 ____ 1450 rpm 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) Motor de 4 fases Grado de protección Potencia de mecánica Sobrecarga no destructiva Velocidad del rotor a 50 Hz Utiliza resistencias en el rotor Forma constructiva Tipo de servicio Varía velocidad del campo magnético giratorio Tiene 2 bobinas Motor trifásico Potencia de entrada Controla el voltaje de línea RMS Frame Factor de servicio Página 1 Área Electrónica, Electricidad y Telecomunicaciones Docente: Sr. Miguel Villalobos ITEM 3: 1 RESPONDER BREVEMENTE ¿Cómo se reconoce a través de la bornera a un motor trifásico de inducción de rotor devanado a un motor sincrónico trifásico? [2 ptos.] _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 2 ¿Por qué el FP de un motor no es siempre el mismo durante su funcionamiento? Justifique. [2 ptos.] _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 3 ¿Qué significa el IC en un motor eléctrico? [1 pto.] _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 4 ¿Cómo se consigue un alineamiento correcto en el proceso de montaje de un motor trifásico tipo rotor devanado? [2 ptos.] _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ ITEM 4: 1 DESARROLLE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS Un motor tiene la siguiente relación de tensiones 220/440 V, 64/32 A, 1450 rpm, 25 HP. Cada devanado soporta 220 V. Se desea conectar el motor a una línea de 440 V trifásicos. Proceda a realizar la modificación para poder conectar el motor. El motor tiene la siguiente bornera: [2 ptos.] R S T T1 T2 T3 T7 T8 T9 T4 T5 T6 Página 2 Área Electrónica, Electricidad y Telecomunicaciones Docente: Sr. Miguel Villalobos 2 Se desea dimensionar un motor trifásico que se utilizará a los 1850 msnm y a una temperatura ambiental de 32⁰C. Tendrá un reductor de relación 7:6. El motor tiene un deslizamiento a plena carga de un 2,5%, tiene 4 pares de polos por fase a una frecuencia de 60 Hz. La carga demanda un torque de 1800 Lbp. El motor arrancará en conexión estrella. Se dispone en terreno de un alimentador de trifásico con tensión entre fase-fase de 380 V. En condiciones normales su rendimiento nominal es de un 89% para un factor de potencia de 0,82 inductivo. Determinar: a) Potencia: _____________ HP [3 ptos.] b) Corrientes: _____________ A [3 ptos.] c) Tensiones: _____________ V [1 pto.] d) Velocidad: _____________ rpm [2 ptos.] 3 Se tiene el siguiente motor rotor devanado: 3Mot., 1RS9042-4AA, 220/380 V, /, 12.7/7.4 A, 3 kW, cos 0.77, 1400 r/m, 50 per/seg, 90 V y 20.5 A. Se sabe además que cada bobina del rotor tiene una resistencia de 0.5 . Su caída de tensión en el rotor es de un 12 %, determine las características del banco de resistencia que se acoplará al rotor (potencia en kW y valor resistivo en ) de forma tal que la corriente en la partida a plena carga y en condiciones normales sea de un 40% sobre su valor nominal en cada una de las bobinas del estator cuando el motor se conecta a una línea trifásica de 380 volts. [4 ptos.] 4 Se tiene el siguiente motor cuya placa de características es: Este motor se instalará a los 2800 msnm con una temperatura ambiental de 32 °C. Si la tensión de la alimentación es de 400 V, además utilizará un reductor de velocidad de relación 7.5, determine lo siguiente en condiciones de trabajo: a) Rendimiento del motor. [2 ptos.] b) Potencia de pérdida del motor. [1 ptos.] c) Torque de carga en el reductor en libras-pie. [2 ptos.] d) Características del banco de condensadores para corregir el factor de potencia a 0.9 en la misma configuración del motor. [3 ptos.] Página 3 Área Electrónica, Electricidad y Telecomunicaciones Docente: Sr. Miguel Villalobos 𝐼𝑝 𝑒𝑠𝑡. = 𝐼𝑛𝑜𝑚. × (1 + 𝑅𝑇 = 𝑉𝑏𝑜𝑏. 𝑟𝑜𝑡. 𝐼𝑝 𝑟𝑜𝑡. % 𝑠/𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 ) 100 𝑅𝑝 = 𝑅𝑇 − 𝑅𝑏𝑜𝑏. 𝑃 𝜂 = 𝑃𝑠𝑎𝑙. × 100% 𝑃𝑠𝑎𝑙. 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐. 𝑟𝑜𝑡. 𝑛𝑠 = 60𝑓 2𝑃 = ×𝑘 120𝑓 𝑃 𝑏𝑜𝑏. 𝑟𝑜𝑡. %𝑉𝑐𝑎í𝑑𝑎 ) 100 2 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑟𝑝𝑚1 𝑇𝐶2 = = 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑟𝑝𝑚2 𝑇𝐶1 𝑠= 𝑄𝑐 = 𝑄1 − 𝑄2 = 𝑉2 𝑋𝑐 𝑛𝑠 −𝑛𝑟𝑜𝑡. 𝑛𝑠 𝐼𝑝 𝑟𝑜𝑡. = 𝐾 × 𝐼𝑝 𝑒𝑠𝑡. 𝑅𝐴𝑖𝑠𝑙. (𝑀Ω) = 𝑃𝑅𝑝 = (𝐼𝑝 𝑟𝑜𝑡. ) 𝑅𝑝 𝑟𝑜𝑡. 𝑃𝑒𝑛𝑡. = √3 × 𝑉𝐿 × 𝐼𝐿 × cos 𝜑 𝑒𝑛𝑡. 𝑇𝑐 = 𝑉 𝐾 = 𝑉 𝑏𝑜𝑏. 𝑒𝑠𝑡. × (1 − 𝑟𝑝𝑚 × 2𝜋 60 𝑃𝑠𝑎𝑙. ′ = 𝑃𝑠𝑎𝑙. × 𝜂𝐻 × 𝜂°𝑇 = 𝑟𝑎𝑑/𝑠𝑒𝑔 × 100% 𝑛𝑟𝑜𝑡 = 𝑛𝑠 × (1 − 𝑠𝑜/1 ) = 𝑃(𝑡𝑎𝑛 𝜑1 − 𝑡𝑎𝑛 𝜑2 ) 𝑐= Altura sobre el nivel % de la potencia del mar (m) nominal 𝑁𝑚 = 𝐿𝑏𝑝 × 1,356 𝐼𝑝 = 𝑄𝑐 2𝜋𝑓𝑉 2 emp. Amb. (°C) % de la potencia nominal 100 30 107 1.500 97 35 104 2.000 94 40 100 2.500 90 45 96 3.000 86 50 92 3.500 82 55 87 4.000 77 60 82 Letra código NEMA Rotor bloqueado kVA/HP Letra código nominal Rotor bloqueado kVA/HP A 0-3,14 L 9,00-9,99 B 3,15-3,54 M 10,00-11,19 C 3,55-3,99 N 11,20-12,49 D 4,00-4,49 P 12,50-13,99 E 4,50-4,99 R 14,00-15,99 F 5,00-5,59 S 16,00-17,99 G 5,60-6,29 T 18,00-19,99 H 6,30-7,09 U 20,00-22,39 J 7,10-7,99 V 22,40 K 8,00-8,99 Newton-metro (𝑁𝑚) Libras-pie (𝐿𝑏𝑝) 𝑐ó𝑑𝑖𝑔𝑜 ×𝐻𝑃×1000 √3×𝑉𝐿 1 𝐻𝑃=0.746 𝑘𝑊 1 𝐶𝑉=0.736 𝑘𝑊 1.000 𝑇𝑐 𝑉𝑛𝑜𝑚 (𝑉)+1000 1000 𝑃𝑚𝑒𝑐á𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑘 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑟𝑜𝑡𝑜𝑟 KW HP CV KW HP CV 9547,2 7123,775 7027,667 7038 5252 5184,53 RPM Página 4
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