Enunciado

Repetir el problema 2‑8 empleando un inducido con devanado ondulado simple:

El inducido tiene 48 ranuras con una bobina por ranura; cada bobina tiene 60 espiras. El generador es de 250 V, 1200 rpm, 4 polos y 50 kW.

  1. La corriente por conductor cuando el generador suministra la carga nominal.
  2. El flujo por polo requerido para producir la tensión generada.

Solución Paso a Paso

Verificado
Paso 1 1 de 7

El devanado es ondulado simple, por lo que el número de ramas en paralelo es constante e igual a $$a=2$$ La corriente total del inducido se reparte entre esas dos ramas. La fem media generada se calcula con $$E_g=\frac{\Phi\,Z\,P\,N}{60\,a}\cdot10^{-8}$$ usando $\Phi$ en líneas, $Z$ conductores totales y $N$ en rpm.

Paso 2 2 de 7

El total de conductores se obtiene de 48 ranuras, una bobina por ranura, 60 espiras por bobina y 2 conductores por espira: $$Z=(48)(1)(60)(2)=5760$$

Paso 3 3 de 7

La potencia nominal es $50\text{kW}$ a $250\text{V}$, despreciando excitación: $$I_a=\frac{P_{\text{out}}}{V}=\frac{50\,000}{250}=200\text{A}$$

Paso 4 4 de 7

La corriente por conductor en el sentido práctico del problema es la corriente por rama, porque los conductores de una rama están en serie y llevan la misma corriente: $$I_{\text{cond}}=\frac{I_a}{a}=\frac{200}{2}=100\text{A}$$

Paso 5 5 de 7

Para producir $E_g=250\text{V}$ a $N=1200\text{rpm}$ con $P=4$ polos, se despeja el flujo por polo: $$\Phi=\frac{60\,a\,E_g}{Z\,P\,N}\cdot10^{8}$$

Paso 6 6 de 7

Sustituyendo $a=2$, $E_g=250$, $Z=5760$, $P=4$, $N=1200$: $$\Phi=\frac{60(2)(250)}{(5760)(4)(1200)}\cdot10^{8}=1.085\times10^{5}\text{líneas}$$

Resultado 7 de 7

$$\boxed{I_{\text{cond}}=100\text{A}\quad \Phi\approx1.09\times10^{5}\text{líneas/polo}}$$