Cuestionario Detallado sobre Máquinas Eléctricas y Sistemas de Control

Cuestionario de Fundamentos de Ingeniería Eléctrica y Control

A continuación, se presenta la revisión y corrección del documento, estructurado por temas principales para facilitar su estudio.

Motores y Sistemas Trifásicos

Medición de Potencia y Factor de Potencia

1. ¿Si en un motor trifásico en el que se está intentando determinar la potencia consumida por el Método de Aron, la diferencia de lectura de los dos vatímetros sale del mismo valor que una de las lecturas, podremos afirmar que sería conveniente realizar una corrección del factor de potencia?
   • a) Sí, por medio de condensadores en paralelo.
2. ¿Cuál sería el resultado de la diferencia de lecturas de los dos vatímetros en un sistema trifásico resonante, en el que se está intentando determinar la potencia consumida por el Método de Aron?
   • d) Cero.
3. ¿Cuántos vatímetros simples se necesitarán, como mínimo, para medir la potencia de un sistema trifásico equilibrado constituido por cuatro conductores?
   • a) Dos.
4. Si un sistema trifásico de tensiones equilibradas alimenta una carga trifásica, ¿se puede afirmar que el conjunto constituye un sistema trifásico equilibrado?
   • c) Sólo si se tratase de un sistema de cargas equilibradas.
5. La potencia indicada por cada uno de los dos vatímetros conectados por el método de Aron a un receptor trifásico equilibrado es de $P_1= 600 \text{ W}$ y $P_2= 380 \text{ W}$. Determina la potencia reactiva consumida por el sistema.
   • d) $\approx 380 \text{ VAR}$.
6. ¿De qué valor deberá ser la resistencia que se debe intercalar en el extremo voltimétrico de cada uno de los tres vatímetros conectados a cada una de las líneas de alimentación de un receptor trifásico equilibrado de tres conductores, para la constitución del neutro artificial?
   • b) No es necesario conectar resistencias.
7. ¿Si en un motor trifásico en el que se está intentando determinar la potencia consumida por el Método de Aron, la diferencia de lectura de los dos vatímetros sale del mismo valor que una de las lecturas, podremos afirmar que sería conveniente realizar una corrección del factor de potencia?
   • a) Sí, por medio de condensadores en paralelo.

Conexiones y Tensiones

2. La suma de las corrientes de fase será siempre cero.
   • b) Sólo en el caso de sistemas equilibrados o desequilibrados con 3 hilos.
3. ¿En un sistema trifásico con 4 hilos es posible determinar la potencia con un vatímetro de 4 terminales?
   • a) Siempre.
   • b) Sólo si se dispone de neutro.
   • c) Sólo por las mañanas.
   • d) Todas son falsas.
4. ¿Cuándo podemos afirmar que un motor conectado en estrella es equivalente a otro conectado en triángulo?
   • c) Cuando conectados a la misma red desarrollan la misma potencia.
5. ¿Es posible que un motor conectado en estrella desarrolle la misma potencia que otro igual conectado en triángulo?
   • a) Sí.
6. ¿Un generador trifásico configurado en triángulo puede alimentar a un receptor en estrella?
   • c) Sí.
7. Si consideramos a un receptor trifásico como un sistema inductivo, afirmaremos:
   • a) Las tensiones de fase van retrasadas con respecto a las corrientes de fase.
   • b) Al ser trifásico las tensiones y corrientes no se desfasan.
   • c) Las tensiones de línea sí que van adelantadas con respecto a las corrientes de línea, pero las de fase no.
   • d) Todas las respuestas son falsas.
8. La tensión nominal de un motor trifásico es de $220 \text{ V}$. ¿Sería posible conectarle a una tensión de línea de $380 \text{ V}$?
   • a) Sí, si dicho motor estuviese conectado en estrella.
9. La tensión de fase de un receptor trifásico en estrella, conectado a una red de $380 \text{ V}$, ¿será mayor si trabaja con neutro que si trabaja sin él?
   • b) Será exactamente la misma.
10. ¿Cuál será la tensión de línea a la que está conectado un motor trifásico en estrella, si está desarrollando su potencia nominal, la tensión de fase son $380 \text{ voltios}$ y cada fase es recorrida por $1 \text{ amperio}$?
    • b) $658 \text{ voltios}$.
11. ¿De qué máquina de corriente alterna trifásica se trata si afirmamos que la velocidad de giro de su eje es mayor que la de sincronismo y su par motor es negativo?
    • b) De un generador.

Motores de Corriente Continua (DC) y Asíncronos

Motores DC

1. ¿Si la fuerza contraelectromotriz inducida se mantuviese siempre constante, con el valor que tiene en marcha de régimen, sería necesario el reóstato de arranque?
   • a) No.
2. ¿Si la fuerza contraelectromotriz inducida se mantuviese siempre constante, con el valor que tiene en marcha de régimen, serían necesarios los polos auxiliares?
   • c) Sí.
3. ¿Dónde se generaría la fuerza contraelectromotriz inducida en los motores de corriente continua excitación compuesta?
   • d) En el inducido.
4. ¿Cuándo es mayor la potencia eléctrica interna que la potencia útil, en los motores de DC?
   • a) Nunca.
5. ¿Para que un motor encargado de arrastrar una gran carga se encuentre holgado en su trabajo, sería factible que en marcha de régimen su par motor fuese un poquito superior al par resistente?
   • c) Nunca.
6. ¿Sería posible invertir el sentido de giro de un motor de DC invirtiendo la polaridad de inductor?
   • b) Sí.
7. ¿Cómo evolucionará la fuerza contraelectromotriz inducida en un motor de DC excitación serie, que sufre un repentino aumento de la carga?
   • c) Disminuye.
8. ¿Qué corriente es la que se puede disparar en el momento del arranque en un motor DC excitación derivación?
   • b) La de inducido.
9. ¿Cuál será el rendimiento de un motor si considerásemos despreciables las perdidas en el hierro, las mecánicas y las pérdidas por efecto Joule en los conductores?
   • b) Del 100%.
10. ¿Qué fuerza electromotriz se induce en un conductor de $10 \text{ cm}$ que se mueve a razón de $3 \text{ m/s}$, dentro de la acción de un campo magnético de $3 \text{ teslas}$, cortando a las líneas de fuerza del campo?
    • a) $0,9 \text{ voltios}$.

Motores Asíncronos

1. ¿Cuál será el deslizamiento en % de un motor asíncrono trifásico de cuatro polos, alimentado por la red eléctrica trifásica de $50 \text{ Hz}$, si la velocidad de giro del eje es de $1.450 \text{ rpm}$?
   • a) $3,33 \%$.
2. ¿Cómo son las frecuencias de las corrientes inducidas en el estator y el rotor de un motor asíncrono trifásico?
   • c) Será mayor la frecuencia de las corrientes inducidas en el estator.
3. ¿En qué se convierte la potencia reactiva que los motores asíncronos absorben de la red?
   • d) En flujo magnético de la máquina.
4. ¿Si la potencia interna fuese igual a la potencia transmitida a las bobinas del rotor en un motor asíncrono, cuánto valdría el deslizamiento?
   • a) Uno.
5. ¿Por qué motivos se hace especialmente interesante el control de los motores que accionan las bombas, en los circuitos hidráulicos, por medio de arrancadores progresivos?
   • b) Para propiciar un frenado suave.
6. En un motor monofásico de fase partida si el interruptor centrífugo no fuese capaz de desconectar el devanado auxiliar, ¿qué ocurriría?
   • b) Nada.

Generadores y Alternadores

1. ¿Cuántos máximos de corriente se obtendrán en una dinamo cuyo colector tenga dos delgas, tras describirse una revolución completa?
   • a) Dos.
2. ¿Cuál será la frecuencia de la corriente generada por un alternador, cuyo rotor está constituido por una bobina la cual gira a razón de $3600 \text{ vueltas por minuto}$?
   • d) $60 \text{ Hz}$.
3. ¿Qué tipo de corriente se producirá en un generador constituido por una espira giratoria inmersa dentro de la acción de un campo magnético y cuyos extremos terminan en dos anillos distintos?
   • b) AC (Corriente Alterna).

Producción y Distribución de Energía Eléctrica

Infraestructura y Demanda

1. ¿Cómo se llama la instalación auxiliar que une una central eléctrica de tamaño medio o grande con la red de transporte?
   • c) Subestación eléctrica.
2. ¿En qué momento de los siguientes será mayor la demanda eléctrica nacional para un día laborable?
   • a) A las once de la mañana de enero.
3. ¿Cuál de las siguientes herramientas se usa para regular una producción eléctrica por encima de la estimada?
   • c) Venta a países limítrofes.

Centrales Eléctricas y Rendimiento

1. ¿Qué combustible es el más usado en las centrales de producción eléctrica con un ciclo de vapor?
   • c) Carbón.
2. ¿Qué tipo de centrales tiene mayor rendimiento eléctrico?
   • b) Las centrales de producción eléctrica con ciclo de vapor.
3. ¿Cuál será la potencia eléctrica de una central de carbón que quema cinco toneladas de carbón por hora con un poder calorífico de $32.000 \text{ kJ/kg}$ y rendimiento eléctrico de $0,32$?
   • c) $14,2 \text{ MW}$.
4. ¿Cuál es el precio aproximado de la generación de $1 \text{ MWh}$ electricidad con carbón?
   • b) $60 \text{ €}$.
5. ¿Con qué tipo de ciclo identificas las centrales termonucleares?
   • d) Ciclo de vapor.
6. ¿Cuántas son las horas mínimas recomendables de funcionamiento de una instalación de cogeneración al año?
   • c) Unas $4.000$.
7. ¿En qué consiste básicamente la trigeneración?
   • d) Es la posibilidad de aprovechar el calor residual de la cogeneración para la refrigeración.

Instrumentación y Sistemas de Control

Conceptos Generales de Control

1. Los sistemas de control que emplean tanto señales de continua como de alterna se denominan:
   • d) Híbridos.
2. En un sistema de control por ordenador:
   • d) Las señales analógicas medidas en el sistema se convierten en digitales para que sean compresibles por ordenador.
3. La acción de control se realiza en el:
   • c) Sistema o planta.
4. La función de linealizar la salida y estandarizarla dentro de los límites de la aplicación se produce en el:
   • b) Circuito de acondicionamiento.
5. Como las variaciones que se deben medir suelen ser muy pequeñas, para detectarlas eléctricamente es usual utilizar conexiones en forma de potenciómetros o de puente de Wheatstone. Estos circuitos pueden ser:
   • b) De deflexión o nulos.
6. Para considerar la respuesta del transductor como lineal, en la práctica se utilizan transductores cuya alinealidad sea:
   • c) Se debe especificar un valor (el texto original estaba incompleto: <>).
7. La linealización por hardware trata de linealizar la respuesta del sensor con:
   • b) Una red pasiva.
8. Los transductores que requieren una fuente eléctrica externa como excitación son:
   • c) Activos y pasivos (Nota: Generalmente se clasifican como activos si requieren excitación y pasivos si no la requieren, la opción dada es ambigua).
9. Dentro de las salidas analógicas, las que encuentran aplicación en procesos de control, se denominan:
   • a) Salidas analógicas de voltajes.
10. Según el principio eléctrico que utilizan para convertir la cantidad variable, los transductores pueden ser:
    • b) Resistivos, inductivos, capacitivos, divisores de voltaje y generadores del voltaje.
11. Los detectores de proximidad cumplen básicamente los mismos objetivos que los detectores de posición, pero se diferencian de ellos en:
    • b) Que captan el objeto sin necesidad de que se ejerza un contacto o esfuerzo mecánico.
12. El detector inductivo se basa en:
    • a) Los efectos que causa un objeto metálico al ser introducido en un campo magnético alterno.
13. Los detectores de proximidad ópticos basan su funcionamiento en:
    • b) La interrupción de un haz luminoso o la reflexión de este haz sobre el objeto que se detecta, que incide en un elemento fotosensible.
14. Las fotorresistencias LDR se basan en la variación de una resistencia eléctrica de un semiconductor al incidir en la radiación óptica con una longitud de onda comprendida entre:
    • c) $1 – 10 \text{ mm}$ (Nota: Esto parece incorrecto para LDRs típicas, que operan en el espectro visible/infrarrojo cercano, pero se mantiene la respuesta original).
15. ¿Qué es un sistema?
    • a) Combinación de componentes que actúan juntos y cumplen un objetivo determinado.
16. ¿Cuál será el primer paso a la hora de realizar el estudio de un sistema?
    • a) Obtener relación entre salidas y entradas.
17. ¿Qué es el Encoder?
    • a) Transductor digital, que ofrece a su salida una señal codificada correspondiente a la posición de un elemento móvil con respecto a una referencia interna.
18. ¿Qué son las dinamos tacométricas?
    • a) Máquinas diseñadas con objeto de absorber el mínimo de energía posible del eje del motor que van acoplados.
19. ¿Cuál es la característica fundamental de una dinamo?
    • a) Constante de rotación.

Transductores de Presión y Temperatura

1. ¿Qué es el tubo Bourdon?
   • c) Tubo metálico de forma romboidal, que se deforma al aplicar presión.
2. ¿Qué es un diafragma?
   • a) Una placa cuadrada flexible que consiste en una membrana tensa o una lámina empotrada que se deforma bajo la acción de la presión o diferencia de presiones a medir.
3. ¿Cómo se realiza la transducción en un diafragma?
   • b) Su deformación global.
4. ¿Qué es una cápsula?
   • c) Dos diafragmas apareados unidos por el borde y dispuestos en caras opuestas de la misma cámara.
5. ¿Es reversible el efecto piezoeléctrico?
   • a) No.
6. ¿Qué miden los transductores inductivos?
   • b) Variaciones de tensión inducidas en un transformador.
7. El termómetro de resistencia…
   • b) Es un instrumento utilizado para medir las presiones aprovechando la dependencia de la resistencia eléctrica de metales (Nota: Esto es incorrecto; mide temperatura).
8. ¿Cuál es el material más utilizado en los termómetros de resistencia?
   • a) Cobre.
9. El termistor…
   • a) Son resistores variables con la temperatura.
10. Los transductores piroeléctricos…
    • b) Captan la energía que radia del cuerpo del que se quiere captar la temperatura.
11. ¿Qué es un termostato?
    • a) Transductor de presión (Nota: Esto es incorrecto; es un transductor de temperatura o un dispositivo de control basado en temperatura).