Ejercicio 15

Un alternador hexapolar, de $1000\ \text{kVA}$, $2300\ \text{V}$, $60\ \text{Hz}$, conectado en estrella, funciona con un factor de potencia de $0{,}8$ inductivo cuando suministra la carga nominal. La resistencia en c.c. del inducido entre bornes es $0{,}1\ \Omega$ y la excitación de c.c. requiere una entrada de $30\ \text{A}$ a $125\ \text{V}$ de c.c. entre los anillos rozantes de una excitatriz situada en el mismo eje que el alternador.

Cuando se acciona a la velocidad nominal de $1200\ \text{rpm}$, utilizando un motor calibrado y un dinamómetro, se determinan las siguientes pérdidas: pérdidas en el hierro de $7{,}5\ \text{kW}$, pérdidas por fricción y rozamiento con el aire de $5{,}75\ \text{kW}$. Suponiendo un factor de resistencia eficaz de $1{,}25$ veces la resistencia en c.c., calcular:

1. El rendimiento del alternador a plena carga con un factor de potencia de $0{,}8$.
2. El porcentaje de carga a la que tendrá lugar el rendimiento máximo.
3. El rendimiento máximo suponiendo que no hay variaciones del factor de potencia o en la excitación.