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:
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 |