Calculo de Diseño de Maquina CC

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  DISEÑO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS Calculo de una Máquina de Corriente Continua 1. Potencia útil  ≔  P  u  227.5  kW 2. Tensíón en los bornes  ≔ U   380  V 3. Velocidad de giro  ≔  N   985  rpm 4. Excitación: Independiente5. Polos auxiliares: Sí6. Devanado de compensación: Sí7. Construcción: Protegida, autoventilada8. Aislamientos -Inducido Clase B-Inductores Clase B ≔ ∆Θ  80  C ≔ ∆Θ  80  C 9. Servicio: Continuo10. Rendimiento previsto (motores) ≔ η  0.91 (Ver figura 1)11. Potencia en bornes:Motores ≔  P  b  = ―  P  u η 250  kW 12. Corriente de línea:  ≔  I   =  P  b U  657.895   13. Corriente en el circuito derivación  ≔  I  sh  =⋅1.4 ―  I  1009.211   (Ver figura 2)14. Corriente de inducidoGener. excit. independiente Maq. shut o compound =  I   657.895   =+  I I  sh  667.105   15. Caída de tensión prevista en el circuito de inducido ≔ u  =⋅%3.5  U   13.3  V (Ver figura 3)16. F.e.m. prevista ≔  E  =+ U u  393.3  V 17. Par en bornes ≔  M  b  =  P  b  N  253.807 ― Wrpm  DISEÑO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 18. Tensión de la excitatriz  ≔ U  ex  120  V Sistema inducido a) Armadura. Valores provisionales 19. Diámetro del inducido  ≔  D  50  cm (Ver figura 4)20. Número de polos. Recomendado 2p = 6 polos (Ver figura 5)21. Inducción en el entre hierro: En carga ≔  B δ  0.78  T (Ver figura 6)En vacío:  ≔  B δ0  =⋅  B δ U  E 0.754  T 22. Carga lineal especifica  ≔ q  325 ― cm (Ver figura 7)23. Recubrimiento polar   ≔ ψ  0.62 24. Constante de inducido  ≔  B δ01  0.754  T   = ψ  0.62 ≔ q 1  325 ―  Acm ≔ C  =⋅ ― ψ 60.7⋅  B δ01  q 1  2.503 ――⎛⎝ W rpm ⎞⎠ dm 3 (Normal, C=2.7(W/rpm)/dm3(Ver figura 8)25. Volumen prismático de inducido  ≔  M  b1  253.807 ― W rpm ≔ C 1  2.503 ――⎛⎝ ― W rpm ⎞⎠ dm 3 ≔ V  a1  =  M  b1 C 1 101.401  dm 3 ≔ V  a  =⋅ V  a1  10 -3 m 3 0.101  m 3 26. Longitud del inducido ≔ L i  = ― V  a  D 2  0.406  m ≔ L ia  4.06  dm 27. Tipo de arrollamiento: Imbricado simple28. Número de vías 2a  ≔  p  6  DISEÑO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 29. Corriente por vía  ≔  I  e  =  I  p 109.649   30. Número de conductores del inducido ≔ Z   = ――⋅⋅  D q I  e 465.584 cond. b) Armadura. Valores adoptados  ≔ k  Fe  0.9 31. Diámetro del inducido  =  D  50  cm 32. Longitud del inducido  ≔ L  39  cm 33. Número de canales de ventilación radial  ≔ n c  4 canales34. Longitud axial por canal  ≔ ε e  1  cm 35. Longitud bruta de hierro  ≔ L h  =- L  ⋅ n c  ε e  35  cm 36. Longitud neta de hierro  ≔ L  Fe  =⋅ k  Fe  L h  31.5  cm 37. Número de polos  =  p  6 38. Paso polar   ≔ τ  p  = ―⋅  D p 26.18  cm 39. Velocidad periférica del inducido  ≔  N   N   985 1 s ≔ v  =⋅⋅  D N   N  6025.787  ms c) Arrollamiento 40. Imbricado simple en dos capas41. Pares de polos  ≔  ρ  =  p 23 42. Pares de vías  ≔ a  =  ρ  3 43. Número de ranuras  n  󰀽  ?  44. Comprobaciones:Ranuras por polo  ≔ n  p  12 ≥ = ―3-1  ψ 7.895 = ―4-1  ψ 10.526  DISEÑO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS  Número de ranuras en total ≔ n  =⋅⋅2  ρ n  p  72 Ranuras por par de polos  = n ρ 24 25 entero e impar (prefer.) ≔ n  ρ  25 45. Secciones por ranura  ≔ u  4 46. Número de delgas  ≔  K   =⋅ n u  288 47. Paso en el colector   ≔ y k  1 48. Comprobación:Tensión por delga  ≔ u k  = U  K  p 7.917  V 49. Paso de bobina: en ranuras  ≔ y n  = n p 12 Se toma ≔ y n  12 50. Paso de bobina: en lados de una capa  ≔ y 1  =⋅ y n  u  48 51. Paso frontal: en lados de una capa  ≔ y 2  =- y 1  1 47 ≔ y 2  =+ y 1  1 49 52. Paso de las conexiones comprensadoras  ≔ y e  =  K  ρ 96 53. Número de conexiones compensadoras = 1/ranura54. Sección de las conexiones compensadoras ≔  J   D  3 ―  mm 2  ≔  J   =⋅6  J   D  ⋅1.8 10 7  ― m 2 ≔ Sac  =  I  J  36.55  mm 2 d) Inducción B en vacío y carga lineal especifica q resultantes 55. Conductores por sección o por delga (par: mínimo, 2) ≔ Z   K1  = Z  K  1.617
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