MAC040_2014-B_ Rueda de Ejercicios y Preguntas Tipo

Pgina Principal Mis cursos POSGRADO Semestre Enero 2014 - Junio 2014 Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica IngenieraElectrnica y Control MAC040_2014-B Unidad 5 Preguntas Tipo - Preparacin para Evaluacin Rueda de ejercicios y preguntas tipo

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Rueda de ejercicios y preguntas tipode Hugo Neptal Arcos Martnez - jueves, 3 de julio de 2014, 17:52

Estimados Estudiantes empezamos el foro del da de hoy en el que yo proceder a enviar preguntas yejercicios de tipo evaluacin

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Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode Hugo Neptal Arcos Martnez - jueves, 3 de julio de 2014, 17:53

1) El anillo toroidal plstico de la Figura 2.3 esta bobinado con 1615 vueltas y lleva una corriente de20 A.

a) Determinar la energa del campo magntico por unidad de volumen en el dimetro medio delanillo.

b) Determinar la energa del campo total almacenada en el anillo

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Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode JOS LUIS RAMREZ GONZLEZ - jueves, 3 de julio de 2014, 18:04

Estimado Dr. La respuesta seria 73.79k J/m3 y 405.6J?



No...las respuestas son 542 J/m3 y 2.97 J


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode BYRON MAURICIO ALBUJA SANCHEZ - jueves, 3 de julio de 2014, 18:08

Saludos estimado tutor.

Las respuestas son:

a) 596.1629 [J/m3]

b)2.9808 [J]

Gracias


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode ELIZABETH VERNICA SNCHEZ GMEZ - jueves, 3 de julio de 2014, 18:24

a. wb=542.18695 J/m3 [2.32]

b. wb=2.9808147 J [2.31]


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode ERNESTO JULIN SNCHEZ SNCHEZ - jueves, 3 de julio de 2014, 18:08

a)WB=596,16 J

b)WB=2,98 J



Por favor explique como obtuvo las respuestas

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MAC040_2014-B: Rueda de ejercicios y preguntas tipo http://campus.virtualepn.edu.ec/mod/forum/discuss.php?d=29

1 de 11 7/3/2014 8:52 PM


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode DAVID ALEJANDRO JARAMILLO ROJAS - jueves, 3 de julio de 2014, 18:08

Estimado Profesor:

Energia del campo magnetico por unidad de volumen seria igual a 14687,72 J/m3

Energia total almacenada en el anillo seria 80 J

es correcto?



No...las respuestas son 542 J/m3 y 2.97 J


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode DAVID ALEJANDRO JARAMILLO ROJAS - jueves, 3 de julio de 2014, 18:25

gracias, ya encontr el error


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode JAVIER ARTURO ROJAS URBANO - jueves, 3 de julio de 2014, 18:20

la energa total del campo es 1/2(L*i^2); la inductacia L=N^2/Reluctancia y la reluctancia=longitud del camino/(permeabilidad por Area transversal) con esto se calcula la energa total.

Para la densidad por unidad de volumen se calcula el volumen del toroide y se divide la energatotal del campo para el volumen.

energa total =2.98 J

densidad de energa por unidad de volumen=542 J/m^3


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode HUGO GIOVANNI LOYA RIVERA - jueves, 3 de julio de 2014, 18:31

L=N*N*u*A/(2*pi*ro)=0.0149 Energia del campo total=1/2*(0.0149)*20*20=2.98J

Volumen= 0.00274m3

Energia por unidad de volumen= Energia del campo total/volumen= 542J/m3



2) Un ncleo magntico toroidal de seccin transversal rectangular tiene un dimetro interno de 120mm y uno externo de 160 mm; su espesor es de 30 mm. El material del ncleo puede considerarsetiene una permeabilidad relativa contante de 15000 hasta una densidad de flujo de 1.5 T. Unentrehierro de 0.2 mm de largo es cortado transversalmente al ncleo y una bobina de 250 vueltas escolocada en el mismo.

a) Dibuje un circuito magntico equivalente para este sistema y determine su reluctancia

b) Determine la corriente de la bobina requerida para producir un flujo en el ncleo de 0.5 mWb

c) Para la condicin de b) determinar la energa almacenada en el ncleo y en el entrehierro

d) Determine la autoinductancia de la bobina

e) Determine el mximo valor de corriente para el cual el modelo lineal de a) es vlido


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode ARACELY INES YANDUN TORRES - jueves, 3 de julio de 2014, 18:22

El circuito equivalente sera una fuente que representa a la fuerza magnetomotriz con 2reluctancias en serie de 38871 y 265258 A/Wb respectivamente


2 de 11 7/3/2014 8:52 PM



Correcto!!


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode LUIS EDUARDO GARCES CALDERON - jueves, 3 de julio de 2014, 18:24

a) Reluctancia total 304.129,44 [A7Wb], las dos reluctancias en serie a la fuente



Utilice las reluctancias obtenidas por Aracely y contine con los siguientes literales



b)i=0.6 [A]



correcto!!



Energia en el nucleo 4,88 mJ y en el entre hierro 33,34 mJ



Correcto!!



La corriente es de 0.6A



Correcto!!



La energa almacenada en el entrehierro es de 0.033 J y en el ncleo es de4.85x10-3 J



Correcto!!



El modelo es vlido hasta una corriente mxima de 1.09 A



3 de 11 7/3/2014 8:52 PM


Correcto!!



L=208mH



Muy bien!!



a. muestra en la figura

b. i= 0.608294254 [A]

c. wn= (1/2)*B*H*l*A= 72.91666 [J] ncleo y entrehierro Wg= (A*l*B2 /2*U0) 0.033157 [J]

d.L= 0.205492 [H]

e. i= 1.0949296 [A]



Saludos

Las respuestas obtenidaas son:

a) Ver el circuito en el archivo adjunto donde Rnu=38712.05006 [A/Wb] y Rg=265258.2385[A/Wb]

b) A partir del circuito magntico del literal a se obtiene i=0.60794[A]

c) usando la ecuacin [2.31] encontramos Wnu=72.8776 [J] y Wg=0.03315 [J]

d) usando las ecuaciones marcadas como [1.22] obtenemos lambda y luego la inductanciaL=0.2056 [H]

e) encontramos el nuevo flujo para un B=1.5 [T] y usando el circuito magntico del literal acalculamos la corriente iMAX=1.0942 [A]


4 de 11 7/3/2014 8:52 PM



542.18J/m3

2.98J

Para el primer ejercicio


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode ALFREDO ISRAEL PAREDES REGALADO - jueves, 3 de julio de 2014, 18:18

W=0.5 L (i)^2

W= 2,98 j

w=W/volumen=542,04 j/m^3



Seleccione la respuesta correcta:

En el anlisis de circuitos magnticos se utilizan conceptos y principios de loscircuitos elctricos. Si en el anlisis de circuitos elctricos las variablesprincipales son voltaje, corriente y resistencia, las variables anlogas encircuitos magnticos corresponden a:

a) Densidad de flujo, intensidad de campo y permeabilidad magntica

b) Reluctancia, longitud y seccin transversal

c) Fuerza magnetomotriz, flujo y reluctancia

d) Corriente, nmero de vueltas y fuerza magnetomotriz


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode SEBASTIN XAVIER ARROYO GALLARDO - jueves, 3 de julio de 2014, 18:41

respuesta c



Correcto!!




5 de 11 7/3/2014 8:52 PM

Seleccione la respuesta correcta:

3. Si en un motor de induccin la velocidad del rotor se incrementa

a. El voltaje y la frecuencia inducidos en el rotor aumentan

b. El voltaje y la frecuencia inducidos en el rotor disminuyen

c. El voltaje inducido aumenta y la frecuencia inducida disminuye

d. El voltaje inducido disminuye y la frecuencia inducida aumenta


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode CARLOS IGNACIO PAVN VARGAS - jueves, 3 de julio de 2014, 18:50

La respuesta es la B



Ahora es Correcto!!!...


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode GUSTAVO JAVIER CAIZA GUANOCHANGA - jueves, 3 de julio de 2014, 18:52

la respuesta es la C



Es la b)



Elija la respuesta correcta:

En un generador serie de corriente continua, al aumentar la carga

a. Aumenta el voltaje terminal

b. Disminuye el voltaje terminal

c. El voltaje terminal no vara

d. Disminuye el voltaje inducido



La respuesta seria A



Correcto!!



Escoja la respuesta correcta:

Para invertir el sentido de giro de un motor de corriente directa con conexin en derivacin:


6 de 11 7/3/2014 8:52 PM

a. Se debe invertir la polaridad del voltaje de alimentacin.

b. Se debe invertir la polaridad de las bobinas de campo en derivacin y de armadura

c. Se debe invertir la polaridad de la bobina de campo en derivacin y mantener la de la bobina dearmadura

d. Se debe invertir la polaridad de la bobina de campo serie y mantener la de la bobina de armadura


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode EDWIN LEONARDO GARCIA AUCATOMA - jueves, 3 de julio de 2014, 18:52

c



Correcto!!


Re: Rueda de ejercicios y preguntas tipode OMAR ENRIQUE MORN MORA - jueves, 3 de julio de 2014, 19:22

lo logico seria calcaular la nueva Zpu con la ecu 3.37 , con los valores de Zpu inicial, V basenuevo 13,2 kV y potencia base nueva 10MVA, pero sin embargo obtengo un valor muy alto.



Lo que pasa es que el Vbase del transformador es 115kV del lado de alto voltaje y 13.2kV del lado de bajo voltaje por lo que la impedancia de base del lado de alta es 1152/5en tanto que la impedancia de base del lado de baja es 13.22/5 por lo tanto laimpedancia del trafo en ohmios vista desde el lado de alta ser igual al valor en porunidad (nico) por la base de impedancia del lado de alta mientras que la impedanciadel trafo en ohmios vista desde el lado de baja ser igual al valor en por unidad (nico)por la base de imedancia del lado de baja.

Debido a esto no es necesario considerar el voltaje para el cambio de base ya que elvoltaje del secundario del transformador coincide con el voltaje base para el cual sepide resolver el problema



3.- Un transformador trifsico de 5 MVA, 115kV/13.2 kV tiene una impedancia serie por fase de (0.007+ j 0.075) pu. El transformador es conectado a una lnea de distribucin corta la que puede serrepresentada por una impedancia serie por fase de (0.02 + j 0.1) pu en la base 10 MVA, 13.2 kV. Lalnea alimenta una carga trifsica balanceada de 4 MVA, 13.2 kV con factor de potencia de 0.85 enatraso.

a) Dibuje un circuito equivalente del sistema en el que se indiquen todas las impedancias en p.u.sobre la base 10 MVA, 13.2 kV

b) Con el voltaje en el lado primario del transformador en 115 kV, la carga del extremo derecepcin de la lnea es desconectada. Encuentre la regulacin de voltaje en la carga.



Disculpe Dr. La base de la impedancia del transformador 0.007 + j 0.075 esta en base 5MVA,115KV?




7 de 11 7/3/2014 8:52 PM

Si as es...de forma general los valores en por unidad de un equipo se dan sobre la base de losvalores nominales de dicho equipo



Quisiera saber si las impedancias en la nueva base son las siguientes:

Z1=1.06+j11.38 pu

Z2=0.02+j0.1 pu

Zcarga=2.1 +j1.31 pu



La primera esta mal solo hay que realizar el cambio de base de potencia y no de voltajes



Entonces la respuesta sera Z1=0.014+j0.15 pu? mi confusin fue al mencionar que laimpedancia dada estaba en base 5MVA 115kV y haba que pasar a 10MVA 13.2kV



Correcto...por favor publique los valores indicndoles a sus compaeros como selos obtiene...



Listo Doctor ya los publico



En las dos primeras estas en lo correcto, por que la segunda se mantiene



Esos valores se mantienen por que ya estan referidos a la nueva base que pide hacerla conversion



Las impedancias seria:

Alimentador 0.02+j0.1 y transformador 1.06m + j15.18m y la carga seria 2.12 + j1.32?



El error es que ha considerado el cambio de base de voltaje para la impedancia deltransformador...recuerde que el valor en por unidad de esa impedancia es el mismo desdecualquier lado del transformador que se le vea precisamente porque a cada lado del trafo elvoltaje de base es diferente.




8 de 11 7/3/2014 8:52 PM

Eso significaria que la impendacia del transformador seria 0.014 + j0.15?



Correcto!!



Se tendria entonces la impedancia de alimentacion 0.02 + j0.1, la deltransformador 0.014 + j0.15 y de la carga 2.12 + j1.32?



Saludos

En cuanto al literal a manteniendo las bases para el primario y el secundario del transformador elcircuito equivalente ser el de la figura con los valores:

Rp=0.007 Xp= 0.075

Rs=0.02 Xs= 0.1



No...hay que cambiar de base de potencia los valores de impedancia del transformadormultiplicando por 10 MVA y dividiendo para 5 MVA



Z1=0.007+j0.075 pu (base anterior)

Para cambiar a la base nueva 10MVA 13.2kV, se aplica la frmula 3.37, el voltaje se mantiene,solo cambia la potencia:

Sbase=5MVA, Sbase.nueva=10MVA

Z1 nueva=0.014+j0.15 pu

Z2 se mantiene porque ya se encuentra en la base solicitada

En la carga:

S=VI

V=13.2KV, S=4MVA

I=303.03A con ngulo de -31.78 (por factor de potencia de 0.85 en atraso)

Zcarga=V/I

Zcarga= 36.9+j22.94 ohmios

Para pasar a pu en la base solicitada aplico la frmula 3.36:

Zcarga=2.1+j1.31 pu



9 de 11 7/3/2014 8:52 PM


Gracias....

La respuesta del literal b) es 6.8%



b. VR= 5.343 %



El voltaje en pu en los terminales de la carga es 0.9363 y por lo tanto la regulacin es1-0.9363/0.9363



4.- Un motor de induccin trifsico conectado en estrella, de 30 hp, 60 Hz, 480 V lnea a lnea, de 4polos, tiene las siguientes constantes del circuito equivalente en ohm/fase referidas al estator:

R1 = 0.21 R2 = 0.20 X1 = 1.2 X2 = 1.1 y Xm = 39

Las prdidas por friccin, ventilacin y en el ncleo pueden suponerse constantes e iguales a 1340W. El motor se conecta a una fuente de 480 V. Valcule la velocidad, par electromagntico, potencia,eficiencia y factor de potencia para deslizamiento de 2%.



La velocidad seria 1800RPM?



Recuerde que el motor es asincrnico por lo tanto su velocidad nunca puede igualar lavelocidad sincrnica



la velocidad es 1764 RPM



Correcto!!!



Dr. La corriente de entrada seria 7.5A?



No............. la corriente que consume el motor es de 27.25 A, la corriente que circula por elrotor vista desde el estator es de 25.73 A lo que da un Torque de 105.36 Nm. Elrendimiento es del 89,87% y el fp es de 0.89 en atraso




10 de 11 7/3/2014 8:52 PM

Usted se ha identificado como DAVID ESTEBAN TAMAYO GUTIERREZ (Salir)

Maana en clase resolvemos el ejercicio del motor de induccin y repasamos aspectos del sistemaen pu...

Saludos....Hugo



11 de 11 7/3/2014 8:52 PM

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