Activitats

Rotació de la màquina 1

L’objectiu d’aquesta activitat és conèixer la rotació angular de la màquina.

Una màquina bipolar (p = 1) gira un angle real () de 360º: quin recorregut elèctric necessita per a generar un cicle?

Rotació de la màquina 2

L’objectiu d’aquesta activitat és conèixer la rotació elèctrica de la màquina, i també la relació que té amb la rotació angular.

Calculeu el recorregut real que fa una màquina tetrapolar per a generar un cicle elèctric.

90º

Rotació de la màquina 3

L’objectiu d’aquesta activitat és relacionar la velocitat que adquireix la màquina segons la freqüència que té.

Una màquina que dóna 50 Hz té una velocitat en rpm de:

Calculeu la velocitat en rpm si la màquina té 60 Hz.

3.600 rpm

Rotació de la màquina 4

L’objectiu d’aquesta activitat és reforçar el càlcul de velocitat a partir de la freqüència, introduint la variant de radiants.

Una màquina que dóna 50 Hz té una velocitat en rpm de:

Quina velocitat té una màquina en rpm si en rad/s és 157,08?

1.500 rpm

Força electromotriu induïda 1

L’objectiu d’aquesta activitat és calcular la tensió d’un alternador respecte a la velocitat que té.

Un alternador asíncron trifàsic de 50 Hz, amb bobinatge tetrapolar de 180 bobines, gira a 1.500 rpm i dóna una tensió exacta de 430,25 V.

  1. Quants jocs de pols necessita?
  2. Quin és el flux per pol?

Els jocs de pols que necessita:

El flux per pol és:

Força electromotriu induïda 2

L’objectiu d’aquesta activitat és calcular la velocitat d’un alternador respecte a la tensió que genera.

Un alternador síncron trifàsic de 50 Hz, amb 12 pols i un flux per pol de 9,42 mWb, dóna una tensió exacta de 230,04 V. Girant a 1.500 rpm dóna una tensió exacta de 430,25 V.

  1. A quina velocitat gira?
  2. Quantes espires tenen les bobines de cada fase?

  1. 500 rpm
  2. 110 espires

Pèrdues. Balanç de potències 1

L’objectiu d’aquesta activitat és treballar el rendiment i les potències del motor trifàsic.

Un motor asíncron trifàsic indica en la placa de característiques:

  • 230 V / 50 Hz
  • En plena càrrega, cos ρ = 0,82
  • Rendiment: 80%

Té una potencia útil de 11,5 kW; fet l’assaig en buit ha donat una intensitat de 13,2 A, i cos ρ = 0,2.

  1. Calculeu la potència absorbida.
  2. Calculeu el corrent consumit en plena càrrega.
  3. Calculeu el rendiment en buit.
  4. Calculeu les pèrdues rotacionals.

La potència absorbida és:

El corrent en plena càrrega:

El rendiment en buit:

Les pèrdues rotacionals són aproximadament iguals a la potència consumida en buit:

Pèrdues. Balanç de potències 2

L’objectiu d’aquesta activitat és reforçar els càlculs de rendiment i la potència del motor trifàsic i introduir el lliscament.

Un motor asíncron trifàsic gira a 1.400 rpm, amb una potència nominal de 15.750 W i una tensió de línia de 400 V / 60 Hz. Consumeix un corrent de 30 A amb cos φ = 0,82.

  1. Calculeu la potència absorbida.
  2. Quin és el rendiment?
  3. Calculeu el lliscament relatiu.

  1. 17.043,35 W
  2. 92,41%
  3. 6,66%

Pèrdues. Balanç de potències 3

L’objectiu d’aquesta activitat és treballar el comportament de potència del motor trifàsic sense càrrega.

Un motor asíncron trifàsic de 400 V / 7,3 kW i un rendiment del 91% absorbeix en buit una potència igual al 8% de l’absorbida en plena càrrega, amb un factor de potència de 0,26.

  1. Calculeu la potència absorbida en buit.
  2. Calculeu la intensitat en buit.

  1. 641,76 W
  2. 3,56 A

Bobinatges estatòrics i rotòrics

L’objectiu d’aquesta activitat és treballar els conceptes constructius de la màquina a partir de les característiques de fabricació que té.

Un alternador síncron trifàsic de 50 Hz té un estator de 36 ranures, amb bobinatge tetrapolar de doble capa, amb pas elèctric fraccionari de 140º i amb 6 bobines per fase (cada bobina té 30 espires).

El rotor i el camp magnètic giren a 1.500 rpm i el flux per pol és de 10,76 mWb.

  1. Quin és el pas de ranura en graus mecànics? I en graus elèctrics?
  2. Quantes ranures abracen el pas de bobina en aquest estator?
  3. Quin és el factor d’escurçament?
  4. Quin és el factor de distribució?
  5. Quina és la tensió per fase generada en l’estator?

Pas de ranura:

En graus elèctrics el pas de ranura és:

I en graus mecànics:

Nombre de ranures per pas de bobina:

36 ranures i 4 pols, que corresponen a 9 ranures per pol. Un pas de bobina de 140º equival a 140/180 = 7/9, què són cada 140/10 = 14 ranures de l’estator.

Factor d’escurçament:

Factor de distribució:

L’estator té 3 · 4 pols = 12 cinturons de fase, amb 36 ranures / 12 cinturons = 3 ranures per cadascun. El factor de distribució és:

L’estator té una tensió per fase de:

Anar a la pàgina següent:
Exercicis d'autoavaluació