Problema 103-12    Fuente:  Problema elaborado por el autor del sitio web.

Supongamos un motor CC que tiene una curva característica de magnetización dada por la siguiente ecuación: E_A = - 0,000005 F² + 0,073 F + 5. El devanado de campo tiene 800 vueltas y para la velocidad de 1.500 rpm requiere una corriente de campo de 5 A. En este caso, la corriente de armadura es 100 A. Desprecie la reacción del inducido y tome la resistencia del inducido igual a 0,18 Ω. Encontrar:

a) la tensión inducida E_A en la máquina y la tensión de alimentación V_T del motor.

b) si la corriente de campo se reduce a 4,5 A ¿cuál es el nuevo voltaje inducido y la corriente de armadura?

c) la potencia desarrollada por la máquina en el elemento a) y b).

Solución del Problema 103-12   

Item a

Para calcular el valor de la tensión inducida, primero debemos calcular el valor de la MMF, F, que viene dada por eq. 102-03, repetido a continuación. Recordando que estamos despreciando la reacción del inducido.

Entonces, reemplazando las variables por sus respectivos valores, obtenemos:

Ahora, usando la ecuación dada en el enunciado del problema y el valor de F,  podemos calcular el voltaje inducido, o:

Haciendo las matemáticas, encontramos:

Para encontrar la tensión de alimentación del motor utilizaremos la eq. 103-05, repetido a continuación.

Entonces, reemplazando las variables por sus respectivos valores, obtenemos:

Item b

Si la corriente de campo se ha reducido a 4,5 A, entonces el nuevo FMM, F, será:

Entonces el nuevo valor de E_A es:

Haciendo el cálculo, encontramos:

Y así, usando la eq. 103-07 podemos encontrar el nuevo valor de I_A, o:

Item c

La potencia en el eje de la máquina viene dada por eq. 103-17, repetido a continuación.

Entonces, en el caso del ítem a), tenemos E_A = 217 V e I_A = 100 A. Así:

Y en el caso del ítem b), temos E_A = 203 V e I_A = 177,8 A. Por tanto: