miércoles, 22 de febrero de 2023

Máquina asíncrona. Relación Voltios/frecuencia:

Relación Voltios/frecuencia Fuente: imseingenieria

Regulación de la velocidad n por variación de la frecuencia f 
manteniendo constante el flujo por polo ϕM

Un aumento de la frecuencia conlleva una disminución del flujo del entrehierro, y una disminución de la corriente de magnetización (no en forma proporcional por la saturación). Si el par de fuerza en el eje es constante, la corriente rotórica aumentará en proporción con la frecuencia, junto con el deslizamiento

El par de fuerza máxima y el par de fuerza de arranque decrecerán casi con el cuadrado de la frecuencia. El rendimiento y el factor de potencia tendrán una ligera variación  (dependiendo de las constantes de la máquina), y es necesario recalcar que  para llevarlos a valores óptimos es preciso variar de la misma forma la tensión de alimentación (si se necesita el par de fuerza constante) o en forma cuadrática (si se necesita potencia constante), cosa que quizás sea difícil realizar.

Todo motor tiene una relación Voltios por Hertz, que se calcula a partir de la placa de características.


Por ejemplo:

Un motor 420V - 50Hz, tiene una relación: 420V ÷ 50Hz = 8,4 V/Hz.

La teoría indica que cuando un motor se alimenta en otro sistema eléctrico, distinto al especificado en la placa (con otros niveles de tensión y frecuencias), siempre que la Relación Voltios por Hertz se mantenga constante, el motor entrega el mismo par operativo en el eje a la carga.

Siguiendo con el mismo ejemplo, para que el motor funcione correctamente a 60 Hz habrá que darle un voltaje de alimentación 20%  más alto (proporcional a la elevación de frecuencia de 50 a 60 Hz). La tensión, en tal caso, será de 504 V (504 V ÷ 60 Hz = 8,4 V/Hz).


Por consiguiente:

Un motor fabricado a 50 Hz se puede conectar a 60 Hz:

Si se aumenta la tensión* de la red proporcionalmente con la frecuencia:

1.     Su velocidad va  a aumentar el 20 % (proporcional al aumento de frecuencia de 50 Hz a 60 Hz).

2.      Su carga va a aumentar al ir más rápido y el porcentaje de aumento dependerá del tipo de carga.

3.  Los valores relativos para el par de arranque y el par máximo quedan prácticamente sin variación

4.     La intensidad de arranque aumenta ligeramente

5.     La potencia asignada aumenta un 15%


● Si no se aumenta la tensión** de la red (se mantiene la tensión asignada original del motor a 50 Hz.):

1.       No aumenta la potencia asignada

2.       La velocidad aumentará un 20%

3.       El par de arranque y par máximo se reducirán al 82%

4.       La intensidad de arranque se reducirá al 90%


* Es necesario prestar atención, sin embargo, que al aumentar la tensión del motor más allá de su tensión nominal no se sobrepase el nivel de aislamiento eléctrico con el que está diseñado, lo que produciría la reducción de la vida útil del motor.

En cualquier caso, deberá consultarse al fabricante sobre la posibilidad de llevarlo a cabo. Siempre y cuando no se exceda la calificación del aumento de temperatura de la máquina, no se reducirá la vida útil del motor.

**Si no puede corregirse  el voltaje, entonces el motor operara como si tuviera un voltaje de solo el 80 %.

jueves, 9 de febrero de 2023

Cálculo propuesto curso 2023 (condiciones de tensión con flecha máxima)

Datos del problema:

  • Cálculo del tense para las condiciones de: flecha máxima.
  • Conductor: RZ 0,6/1 kV 3*150 Al / 80 Alm.
  • Vano: 45 m.
  • Zona: A.
  • Tense reducido: Coef. Seg. 3,84.
  • Tablas de tendido: e-distribución.

Hipótesis de cálculo

  • Hipótesis de partida: tensión máxima 500 a 15ºC y V
  • Hipótesis de cálculo: Flecha máxima(Temperatura máxima, sin viento)

Dato necesario no proporcionado

Pm= Peso unitario del haz en las condiciones de las acciones más desfavorable [daN/m] (en la situación de partida) = 2,91084 daN/m

Justificación del dato obtenido (Cálculo)



Resolución de la ecuación resultante* (Consultar ejemplo de años anteriores)


Comprobación

Potencia en corriente alterna.

 Potencia en corriente alterna

Corrección del factor de potencia en circuitos trifásicos.

 E06.- Circuitos eléctricos trifásicos. https://ikastaroak.birt.eus/


Corrección del factor de potencia en circuitos trifásicos. https://ekuatio.com/

Ejemplo 1

Una instalación se compone de 60 lámparas fluorescentes de 40 W, 230 V y un factor de potencia de 0,6. Las lámparas se han conectado de forma equilibrada a una red trifásica de 400 V y 50 Hz. Calcular la batería de condensadores en estrella que será necesario instalar en la línea general de alimentación para corregir el factor de potencia a 0,95.

Calculamos la potencia activa total de la instalación multiplicando el número de lámparas por la potencia unitaria de cada lámpara:

Las lámparas tienen un factor de potencia de 0,6:

A partir de la fórmula inversa del coseno, calculamos el ángulo de desfase de la instalación:

Queremos corregir el factor de potencia a 0,95:

Lo que corresponde a un nuevo ángulo de desfase:

Ya tenemos todos los datos para calcular la potencia del condensador con la siguiente fórmula (que hemos deducido más arriba):

Sustituimos valores y operamos:

La batería de condensadores a instalar en la línea de alimentación de la instalación debe tener una potencia reactiva de 2411,37 VAr.

Ahora vamos a calcular la capacidad de cada uno de los condensadores que forma la batería de condensadores.

Para ello, calculamos la potencia reactiva por fase dividiendo la potencia reactiva total entre 3:

La tensión de línea en una conexión en estrella es igual a raíz de tres veces la tensión de fase:

De donde despejamos la tensión de fase:

La potencia reactiva por fase es igual a la tensión de fase por la intensidad de fase:

De donde podemos despejar la intensidad que circula por cada fase de la batería de condensadores:

Sustituimos valores y operamos:

En cada fase, la reactancia capacitiva es igual a la tensión de fase entre la intensidad de fase:

Sustituimos valores y operamos:

Y finalmente calculamos la capacidad del condensador de cada fase:

Por tanto, la batería de condensadores a instalar deberá tener una potencia de 2411,37 VAr a 400 V y está formada por 3 condensadores de 48,3 μF a 230 V conectados en estrella.



lunes, 6 de febrero de 2023

DRECT: Trabajo 06 LABT. 2023

Trabajo Cálculo Mecánico
NOM.CableVanoCoef. Seg.
JBA50100Mín.
ABL9580Máx.
MCM15060Mín.
JMCV5045Máx.
PFC9535Mín.
FGI15030Máx.
MKM5040Mín.
CLLS9550Máx.
EPR15070Mín.
APH5090Máx.

Propuesta de trabajo de exposición sobre líneas aéreas:

  •  Apoyos:
    • Clasificación según los materiales empleados.
  • Apoyos:
    • Clasificación según su función.
  • Apoyos:
    • Instalación.
  • Cálculo de la cimentación:
    • Método de Sulzberger.
  • Crucetas.
  • Seguridad en la ejecución de líneas subterránea.
  • Cable Desnudos:
    • AAC | Conductores de Aluminio Desnudo
    • ACSR | Conductores de Aluminio con alma de acero ACSR 06-07.
    • ACSR/AW | Conductores de Aluminio con alma de acero recubierta de AL (Alumoweld)
    • AAAC | Cables de Aleación de Aluminio.
    • ACAR | Cables de Aluminio con alma de Aleación de Aluminio.
    • OPGW | Cables de guarda con Fibra Óptica.
  • Tipos de aisladores.
    • Campana
    • Barra.
  • Las características exigibles a los aisladores para su empleo en líneas eléctricas son:
    • Adecuada tensión de perforación: rigidez dieléctrica suficiente para que la tensión de perforación sea lo más elevada posible.
    • Adecuada tensión de contorneamiento: disposición adecuada de forma que la tensión de contorneamiento presente valores elevado y, por consiguiente, no se produzcan descargas entre los conductores y el apoyo a través de los aisladores.
    • Resistencia a las variaciones de temperatura, por encontrarse a la intemperie.
    • Ausencia de envejecimiento durante el periodo de vida útil de la línea.
    • Resistencia combinada adecuada a los esfuerzos eléctricos, técnicos y mecánicos.
  • Materiales de los aisladores.
    • Porcelana.
    • Vidrio.
    • Aisladores compuestos.
    • LAAT ET/5073.
  • Empalme cables aislados MT 18/30kV
  • Seccionadores conmutadores: Guía ITC-LAT 07.6.2.
  • HERRAJES: Horquilla. Grillete. Eslabón. ET/5040.
  • Empalmes y conexiones LAAT 20kv Hidro Cantábrico.
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