Problema 108-1    Fuente: Problema preparado por los autores del sitio.

Supongamos un motor de inducción monofásico de 4 polos con una potencia nominal de 1 HP y un deslizamiento del 3%. Se sabe que tiene pérdidas rotacionales de 120 W y está conectado a una fuente de alimentación de 60 Hz. Halle:

a) la velocidad síncrona del motor en rpm;

b) la velocidad del eje del motor en rpm;

c) la potencia mecánica del motor;

d) el par inducido del motor.

Problema 108-2    Fuente:   Problema preparado por los autores del sitio.

Una red de 220 V, 60 Hz suministra 1100 W a un motor de inducción monofásico de 4 polos. La placa de características del motor indica que FP = 0,85 y θ = 0,9. Suponiendo que las pérdidas rotacionales son del orden de 140 W, determine:

a) la corriente eléctrica en el motor;

b) la potencia nominal del motor;

c) la potencia mecánica del motor.

Problema 108-3 Fuente: Problema preparado por los autores del sitio.

Considerando los datos del motor del problema anterior y suponiendo un deslizamiento de s = 0,045, determine:

a) la potencia en el entrehierro;

b) el par inducido en el motor;

c) el par de carga.

Problema 108-4    Fuente:   Problema preparado por los autores del sitio.

En un motor monofásico de 6 polos con deslizamiento, s = 0,05, conectado a una red de 60 Hz y 220 V, tiene una potencia en el entrehierro, P_gap = 800 W. También se sabe que R_P = 27,4 Ω y R_R = 2,4 Ω. Determinar:

a) la velocidad angular síncrona del motor;

b) la corriente eléctrica I₁ que fluye a través del motor;

c) la potencia en el entrehierro debida al campo directo, P_Pgap, y al campo inverso, P_Rgap;

d) el par inducido en el rotor del motor.

Problema 108-5    Fuente:   Problema preparado por los autores del sitio web.

Con base en los resultados del problema anterior:

a) Determine las pérdidas totales de cobre del motor;

b) Determine la potencia mecánica, P_mec, del motor;

c) Suponiendo FP = 0.8, ¿cuál es la potencia de entrada del motor?

d) Suponiendo que la eficiencia del motor es del 75%, ¿cuál es la potencia nominal del motor?

e) Determine las pérdidas rotacionales de la máquina.

Problema 108-6    Fuente:  Adaptado del Ejemplo 9-1 - página 595 - CHAPMAN, Stephen J. -    Livro: Fundamentos de Máquinas Elétricas - 5ª edição - Ed. McGrawHill - 2013.

Un motor de fase dividida, de 1/3 HP, 110 V, 60 Hz con 6 polos tiene las siguientes impedancias:

R₁ = 1,52 Ω   X₁ = 2,10 Ω   R₂ = 3,13 Ω   X₂ = 1,56 Ω   y   X_m = 58,2 Ω

Las pérdidas en el núcleo de este motor son de 35 W, mientras que las pérdidas mecánicas por fricción, ventilación y pérdidas suplementarias totalizan 16 W. El motor funciona a la tensión y frecuencia nominales con el devanado de arranque abierto, y el deslizamiento del motor es del 5%. Halle las siguientes magnitudes en estas condiciones:

a) la velocidad en rpm;

b) la corriente del estator;

c) el factor de potencia del estator;

d) la potencia de entrada de la máquina;

e) la potencia del entrehierro de la máquina;

f) la potencia mecánica de la máquina.

Problema 108-7    Fuente: Adaptado del Ejemplo 9-1 - página 595 - CHAPMAN, Stephen J. - Libro: Fundamentos de máquinas eléctricas - 5.ª edición - Ed. McGrawHill- 2013.

Con base en los datos y resultados del problema anterior , determine las siguientes magnitudes:

a) el par inducido en el motor;

Problema 108-8    Fuente:   Problema preparado por los autores del sitio.

Un motor de fase dividida de 127 V, 60 Hz con 4 polos tiene las siguientes impedancias:

  R₁ = 0,55 Ω   X₁ = 0,83 Ω   R₂ = 1,70 Ω   X₂ = 0,72 Ω   y   X_m = 41,5 Ω

Las pérdidas en el núcleo de este motor son de 57 W, mientras que las pérdidas mecánicas por fricción, ventilación y pérdidas suplementarias totalizan 17,7 W. El motor funciona a la tensión y frecuencia nominales con el devanado de arranque abierto, y el deslizamiento del motor es del 6,5 %. Halle las siguientes magnitudes en estas condiciones:

a) la corriente del estator;

b) el factor de potencia del estator;

c) la potencia de entrada de la máquina;

d) la potencia del entrehierro de la máquina;

e) la potencia nominal de la máquina;

f) la eficiencia de la máquina.

Problema 108-9    Fuente: Ejemplo 9.2 - Máquinas eléctricas - Umans, Stephen & Fitzgerald - 7.ª edición - McGraw Hill Education - 2014

Un motor de 1/4 hp, 110 V, 60 Hz, de 4 polos y arranque por condensador tiene los siguientes parámetros de circuito equivalentes:

R₁ = 2,02 Ω  R₂ = 4,12 Ω   X₁ = 2,79 Ω   X₂ = 2,12 Ω   y   X_m = 66,8 Ω  

El motor funciona a tensión y frecuencia nominales con el devanado auxiliar abierto. Sabiendo que las pérdidas en el núcleo son de 24 W, las pérdidas rotacionales de 13 W y el deslizamiento s = 0,05, determine:

a) la corriente del estator;

b) el factor de potencia, FP, del motor;

c) la potencia nominal;

d) la velocidad angular síncrona;

e) el par en el eje del motor;

f) la eficiencia de la máquina.

Problema 108-10    Fuente:   Problema preparado por los autores del sitio web.

El diseño de un motor de fase dividida de 127 V, con una potencia nominal de 1 HP, debe tener una eficiencia del 68% y FP = 0,80. Además, debe tener los siguientes parámetros de circuito equivalente:

Z_P = 8,0 + j 5,5 Ω  Z_R = 0,8 + j 0,7 Ω

El motor debe funcionar a la tensión y frecuencia nominales con el devanado auxiliar abierto. Se sabe que las pérdidas en el núcleo deben ser de 40 W, y las pérdidas rotacionales y suplementarias de 12,4 W. Determine:

a) la corriente del estator;

b) el valor de la resistencia R₁ del devanado principal;

c) el valor de la reactancia X₁ del devanado principal.