Enunciado

Un generador de derivación de $30\,\text{kW}$ y $250\,\text{V}$ se excita independientemente para determinar su caída de tensión de reacción de inducido. Su resistencia de inducido es de $0.1235\,\Omega$. Suponer una caída en escobillas de $3\,\text{V}$. Calcular:

  1. La caída de tensión en el circuito de inducido a plena carga a la tensión nominal y a la velocidad nominal.
  2. La caída de tensión debida a la reacción de inducido si la tensión en vacío es de $275\,\text{V}$ a la velocidad nominal.

Solución Paso a Paso

Verificado
Paso 1 1 de 5

En un generador de c.c. bajo carga, la tensión generada debe cubrir la tensión en bornes más las caídas internas: resistencia de inducido, caída en escobillas y la caída equivalente por reacción de inducido (desmagnetización y distorsión del flujo). En forma de balance: $$E_g=V_t+I_aR_a+V_b+V_{\text{reac}}$$ En el ensayo con excitación independiente, se puede comparar la condición en vacío con la condición a plena carga para separar la parte resistiva $(I_aR_a)$ y la parte atribuible a reacción de inducido.

Paso 2 2 de 5

Corriente nominal de carga a $30\text{kW}$ y $250\text{V}$: $$I_L=\frac{30\,000}{250}=120\text{A}$$ En este ensayo se toma $$I_a\approx I_L=120\text{A}$$

Paso 3 3 de 5

Inciso A: caída resistiva en el inducido: $$V_{R}=I_aR_a=120(0.1235)=14.82\text{V}$$ Caída total del circuito de inducido incluyendo escobillas: $$V_{\text{circuito}}=I_aR_a+V_b=14.82+3=17.82\text{V}$$

Paso 4 4 de 5

Inciso B: a velocidad nominal, la tensión en vacío es $E_0=275\text{V}$. La caída interna total desde vacío hasta bornes en carga es $$\Delta V=E_0-V_t=275-250=25\text{V}$$ De esa caída, $V_b$ ya es conocida y $I_aR_a$ ya se calculó, por lo que la caída debida a reacción de inducido es $$V_{\text{reac}}=\Delta V-(I_aR_a+V_b)=25-17.82=7.18\text{V}$$

Resultado 5 de 5

$$\boxed{V_{\text{circuito}}\approx17.82\text{V}\quad V_{\text{reac}}\approx7.18\text{V}}$$