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CONVERSIÓN ELECTROMECÁNICA

SUMATIVA 1

SEMESTRE 2-2000

NOTAS:

Todas las preguntas tienen igual puntaje

Responda en forma legible y ordenada.

1.- Un núcleo toroidal de sección cuadrada, de 4 cm² y diámetro medio 4 cm, es bobinado con 600 vueltas de alambre cuya resistencia óhmica es de 20 Ohm. La curva de magnetización linealizada tiene una permeabilidad relativa no saturada de 44000 hasta el valor B=1.45 Wb/m², y una permeabilidad relativa saturada de 1330 para B>1.45 Wb/m². Determinar:

a.- Las inductancias no saturada y saturada de la bobina

b.- La constante de tiempo de la bobina en la zona no saturada.

2.- El voltaje de salida de un rectificador, puede expresarse como e = 125 + 35 sen 1130 t Voltios.

Este rectificador se utiliza para energizar una carga resistiva pura, de valor R=5 Ohm.

Para prevenir la presencia del ripple de 180 Hz presente en la tensión rectificada, se propone el siguiente esquema:

Image8.gif (2539 bytes)

N1 = 40 espiras

N2 = 280 espiras

El espesor del entrehierro es de 2 mm, y su sección transversal alcanza a 20 cm2.

La permeabilidad magnética del Fe puede suponerse infinita, la inducción magnética máxima alcanza a 1.3 Tessla, y las pérdidas magnéticas alcanzan a 5 Watt, a la frecuencia dada. Resistencias y reactancias de dispersión, son despreciables.

Obtenga un modelo circuital sin referir para este transformador, indicando el valor de sus parámetros (Dibujar el circuito equivalente del transformador solamente, y sus voltajes primario y secundario).

Calcular el valor de la capacidad C, para eliminar el ripple, indicando su potencia reactiva nominal.

3.- Los ensayos en vacío y cortocircuito efectuados a un transformador monofásico de 8660/240 Volt, 50 Hz, 50 KVA, aportan los siguientes resultados, todos en °/1 de la base propia:

Zeq = 0.05 + j 0.5, y pérdidas del Fe = 0.04

Calcular el rendimiento convencional de este transformador, a plena carga y factor de potencia 0.8i

Calcular la regulación de tensión, para la carga anterior

4.- Calcular el rendimiento energético de 24 horas del transformador anterior, si su carga tiene el siguiente ciclo diario:

Intervalo

KVA carga

cos j

0 - 18

0

-

18 - 22

50

0.9

22 - 24

10

1