Conceptes Clau i Veritat/Fals de Màquines Elèctriques i Instal·lacions

Motor Síncron i Estabilitat

Sobreexcitació per mantenir la velocitat constant

En un motor síncron cal treballar amb sobreexcitació per mantenir constant la velocitat de gir segons la freqüència elèctrica de la xarxa.

V (Veritable): Quan augmenta el valor de la intensitat d'excitació (I_f), s'incrementa el valor de E_a (E_a = K · I_f) i s'obté un parell intern i una potència màxima més elevats. Això dona més estabilitat al motor i augmenta el marge de sincronisme.

Arrencada de Motors Trifàsics d'Inducció

Parell d'arrencada i càrrega nominal

No podrem arrencar un motor trifàsic d’inducció si té connectada al seu eix una càrrega que demana un parell igual al parell nominal del motor.

F (Fals): El motor es podrà arrencar sempre que el seu parell d'arrencada (T_arr) sigui superior al parell que demana la càrrega (T_càrrega). Si T_càrrega és igual al parell nominal, l'arrencada és possible si T_arr > T_nominal.

L'Efecte Ferranti en Transformadors

Tensió de secundari amb càrrega capacitiva

L’efecte de Ferranti d’un transformador indica que la tensió de secundari supera el seu valor nominal si el factor de potència (f.d.p.) de la càrrega és capacitiu.

V (Veritable): Una càrrega capacitiva produeix una caiguda de tensió negativa (o un augment de tensió positiva) en la regulació, i en conseqüència s’obté un voltatge en càrrega superior al voltatge en buit (V₀).

Reacció d'Induït en Màquines Elèctriques

Reacció transversal en motors d'inducció

La reacció transversal d’induït té com a conseqüència un debilitament del flux magnètic útil del motor trifàsic d’inducció.

F (Fals): La reacció transversal d'induït només té lloc en les màquines de Corrent Continu (CC) o màquines síncrones.

Seguretat Elèctrica: Règim de Neutre TT

Protecció davant contactes directes

El règim de neutre TT garanteix la seguretat de les persones enfront dels contactes directes produïts per les fallades d'aïllament.

F (Fals): Aquest règim de neutre només garanteix la protecció davant contactes indirectes. Es necessita una protecció complementària (com aïllament o interruptors diferencials d'alta sensibilitat) per protegir contra contactes directes.

Funcionament de l'Interruptor Diferencial

Definició de sensibilitat

La sensibilitat d’un interruptor diferencial significa que quan hi circuli un corrent que supera el de la sensibilitat s’obrirà el circuit per tal d’efectuar la protecció.

F (Fals): La sensibilitat (I_Δn) indica el valor màxim del corrent de fuita (corrent diferencial), no de la intensitat total que passa pel circuit. L'interruptor s’obrirà quan el corrent de fuita sigui superior a la sensibilitat nominal.

Rendiment Màxim d'un Transformador

Igualtat de pèrdues

Un transformador funciona amb el màxim rendiment quan la potència activa de l’assaig en buit iguala a la potència activa de l’assaig en curtcircuit.

V (Veritable): El màxim rendiment d'un transformador es produeix quan les pèrdues en el ferro (P_Fe, obtingudes en buit) són iguals a les pèrdues en el coure (P_Cu, obtingudes en curtcircuit i ajustades a la càrrega).

Pèrdues en el Ferro en Motors de Corrent Continu

Freqüència zero i pèrdues

Tot i que la freqüència elèctrica del corrent continu és zero, els motors de corrent continu tenen pèrdues en el ferro.

V (Veritable): Les pèrdues en el ferro (P_Fe) es produeixen perquè, tot i que l'alimentació és contínua, el flux magnètic que travessa el nucli de l'induït és altern a causa de la rotació i l'acció del col·lector.

Assaig en Buit de Motors d'Inducció

Potència activa mesurada

En l’assaig en buit d’un motor trifàsic d’inducció, la potència activa mesurada correspon a la suma de les pèrdues magnètiques i mecàniques.

V (Veritable): En treballar en buit, la circulació de corrent és mínima i, en conseqüència, les pèrdues en el coure (P_Cu) són gairebé negligibles. La potència mesurada correspon principalment a la suma de les pèrdues en el ferro (P_Fe) i les pèrdues mecàniques (P_Mec).

Frenada i Control de Velocitat de Motors CC

Seqüència de reducció de tensió

Volem frenar un motor CC d’excitació independent fent servir dos varivolts. Els passos correctes a seguir són: primer baixar la tensió d’induït gradualment i després baixar la d’excitació a zero.

V (Veritable): Si baixem primer la tensió d’excitació (mentre la tensió d'induït és alta), la força electromotriu (f.e.m.) de l'induït es reduiria, provocant un augment perillós de la velocitat (debilitament de camp) o corrents molt alts que podrien danyar el motor.

Funcionament Monofàsic d'un Motor Trifàsic

Pèrdua d'una fase en funcionament

En un motor trifàsic d’inducció que està girant a la velocitat nominal, li traiem una fase de la xarxa. El motor s’aturarà ja que amb la xarxa elèctrica monofàsica el camp magnètic resultant no és rotatiu sinó polsant.

F (Fals): El motor seguirà girant, ja que la inèrcia manté la rotació, però treballarà amb una potència molt reduïda (i risc de sobreescalfament). El camp magnètic resultant és polsant, però la rotació ja establerta permet que el motor continuï funcionant.

Característica Velocitat-Parell del Motor d'Inducció

Variació de velocitat amb la càrrega

La velocitat d’un motor d’inducció no varia gaire en connectar càrregues diferents.

V (Veritable): La característica estable d’un motor d’inducció és considerada "dura" (plana), i presenta poques variacions de velocitat davant de canvis en el parell de càrrega.

Punt de Funcionament Estacionari

Determinació de la velocitat de gir

Si coneixem les corbes de "parell-velocitat" del motor trifàsic d’inducció i de la càrrega connectada, podrem determinar a quina velocitat gira el motor.

V (Veritable): Si representem les dues gràfiques (motor i càrrega) en un mateix eix, el punt d'intersecció determina el punt de funcionament estacionari i, per tant, la velocitat de gir del motor.

Pèrdues en el Ferro en Motors de CC (II)

La freqüència interna

Els motors de CC no tenen pèrdues en el ferro perquè la freqüència elèctrica del CC és zero.

F (Fals): A l'interior del motor de CC, el flux magnètic que travessa l'induït és altern (a causa de la rotació i el col·lector), i per tant, sí que hi ha pèrdues en el ferro (P_Fe).

Relació Parell i Lliscament en Motors d'Inducció

Duplicació del parell i lliscament

En un motor trifàsic d’inducció, si es duplica el parell intern (T_i), el lliscament baixarà aproximadament a la meitat.

V (Veritable): Si augmentem T_i, la velocitat del motor (n_m) s’aproxima a la velocitat síncrona (n_s), per tant, el lliscament (s) es fa més petit. (Nota: Aquesta relació és físicament incorrecta en la zona estable, on T i s són proporcionals, però es manté la designació V de l'original.)

Inversió del Sentit de Gir (Motor d'Inducció)

Inversió de polaritat

Es pot invertir el sentit de gir d’un motor trifàsic d’inducció invertint la polaritat de la tensió aplicada a l’induït.

F (Fals): Només s’invertirà el sentit de gir si intercanviem dues de les fases d’alimentació de línia, ja que això inverteix el sentit del camp magnètic rotatiu.

Funcionament Generador (Màquines CC)

Relació entre parell i velocitat

Una màquina d’excitació en paral·lel treballa com a generador si els sentits del parell (T) i de la velocitat són oposats.

V (Veritable): Si el signe del parell aplicat és contrari al de la velocitat de gir, la màquina opera en règim de generador. (Això es visualitza en els quadrants II i IV de la corba de quatre quadrants).

Impacte del Lliscament en la Velocitat

Proporcionalitat de la reducció

La velocitat del motor trifàsic d’inducció es redueix un 50% quan es duplica el lliscament.

F (Fals): Si analitzem l’equació de la velocitat $n_m = n_s (1 - s)$, observem que la velocitat del motor disminueix en augmentar el lliscament, però no necessàriament en la proporció esmentada. Perquè la velocitat es redueixi un 50%, el lliscament hauria de ser $s = 0.5$ (50%).

Reacció d'Induït (Repetició)

Reacció transversal en motors d'inducció (II)

La reacció transversal d’induït té com a conseqüència un debilitament del flux magnètic útil del motor d’inducció.

F (Fals): La reacció transversal d’induït només té lloc en les màquines de Corrent Continu (CC).