EJERCICIOS DE ELECTROTECNIA ( C. ALTERNA TRIFÁSICA)

1. En cada rama de una carga equilibrada en estrella hay conectadas una resistencia de 5 Ω en serie con una bobina de 10 mH. La tensión de línea es de 400v y 50 Hz. Calcular:

a) La intensidad de línea.b) El Factor de potencia.c) Triángulo de potencias.d) Calcula y dibuja el esquema de conexión de los condensadores

que conectados en triángulo corrijan el factor de potencia a cosα=0,9.

2. Tres resistencias de 20Ω cada una. Están conectadas en estrella a una línea de 240v. factor de potencia = 1. Determinar: intensidades que pasan por cada resistencia y su representación vectorial, intensidad de línea y potencias que consumen las resistencias.

3. Se conectan en triángulo tres bobinas iguales de Z=(10 +30j) a una red trifásica de 380 v, 50 Hz. Calcular: Intensidades de fase y de línea factor de potencia y triángulo de potencias. Sol: If=12 A IL=20,8 A P=4.321w Q=12.990 Var S= 13.690 VA. cosα=0.32

4. Tenemos en paralelo tres cargas trifásicas equilibradas inductivas, cuyas potencias activas y factores de potencias son:

Red: 380v. / 50 Hz.P1= 2.000w. cosα= 0.46P2= 3.000w. cosα= 0.61P3= 4.000w. cosα=0.58

Hallar la intensidad de línea, calcular y dibujar el triángulo de potencias, calcular la capacidad de los condensadores que hay que acoplarles en paralelo para reducir en un 20% la intensidad de línea. Su conexión será en triángulo.

5. En un taller tenemos un motor trifásico de 12 cv. rendimiento 0,736 factor de potencia 0,8, conectado a una línea de tensión de línea de 220v. y frecuencia 50Hz. Para mejorar el factor de potencia hasta 0,9 se instalan condensadores en triángulo.

Determinar:• Intensidad y triángulo de potencias antes de conectar los

condensadores. Sol: P=12.000 w I=39,37 A Q=9.000 VAr S=15.000VA • Intensidad y triángulo de potencias después de conectar los

condensadores. Sol: P=12.000 w I=35 A Q=5.811 VAr S=13.333 VA C=71µF

6. Un operador de cuadro de maniobra anotó las siguientes anotaciones de los instrumentos correspondientes a la instalación de un generador trifásico conectado en estrella: VL=400v. IL=145 A. P= 80 Kw Potencia de accionamiento 121 cv. Calcular potencia aparente. Tensión de fase, factor de potencia, potencia reactiva, intensidad activa, reactiva y rendimiento.So:l S= 100.459 VA. Vf=231 v. cosα=0,79 Ia=115,47 A. Ir=87,7 A. µ=0,89

7. A una línea trifásica de tensión de línea 380v. y f=50Hz., se conecta un receptor que consume una potencia de 4 Kw con un cosα=0,8 inductivo, calcula: ( Septiembre del 99)

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias. Sol: P=4000w Q=3000Var S=5000VA

b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores, a conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosα a 0,95.Sol: c=12,39µf

8. A una línea trifásica 220/380v. y f=50Hz, están conectados tres receptores iguales de resistencia 3Ω e inductancia 4Ω. Conectados los tres receptores en estrella, calcular:

a) Corrientes de línea y de fase, tensión de fase y de línea y potencia total activa.

b) Realizar los mismos cálculos en el caso de que conectemos los tres receptores en triángulo.

(selectividad, junio del 99)

9. A una línea trifásica de tensión 380 v. Y f= 50 Hz, se conecta un receptor en estrella formado cada rama por una resistencia y una bobina en serie. La potencia en cada una de las tres ramas es de 2 Kw ( activa) y 1,5 Kvar ( reactiva). Calcular:(Selectividad junio de 2000)

a) El valor de R y XL. Sol: R = 15,5 Ω Xl =11,62 Ω

b) Intensidad de línea. Sol: IL = 11,36 A.

c) Factor de potencia de la carga. Sol: Cosα=0.8

10.A una línea trifásica de tensión de línea 380 v y f= 50Hz, se conectan un receptor de 4 Kw con un cosα=0.83 inductivo.(Septiembre 2001)

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores

a conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosα a 0.97

11.A una línea trifásica de tensión de línea 380 v. y f = 50Hz, se conecta en estrella un receptor trifásico formado en cada rama por una resistencia y una bobina en serie, (iguales las tres ramas). La potencia consumida por el conjunto de las tres ramas es de 1000 w y 1000Var. Calcular: (Septiembre 2002)

a) El Valor de R y XL. (R = 72,16 Ω XL = 72,16 Ω)

b) Intensidad de línea. (IL = 2,15 A)

c) Factor de potencia de la carga. (0,707)

12.A una línea trifásica de 220/380 v. y f = 50 Hz, está conectado un receptor trifásico, formado en cada fase por una resistencia de 5 Ω y una inductancia en serie de 5 Ω. (Junio 2002)

a) Si lo conectamos en estrella calcular: Intensidades de línea y de fase, tensión de línea y de fase y triángulo de potencia.2200º, 220120º, 220240º, 38030º, 380150º, 380270º

31,12-45º, 31,1275º, 31,12195º

20.482,54 VA, 14.483,34 W, 14.483,34 VArb) Realizar los mismos cálculos si lo conectamos en triángulo.

3800º, 380120º, 380240º

53,75-45º, 53,7575º, 53,75195º, 93,1-15º, 93,1105º, 93,1225º.61.276 VA, 43.329 W, 43329 Var

13.A una línea trifásica de tensión de línea 380 v y f= 50Hz, se conectan un receptor de 5 Kw con un cosα=0.77 inductivo.(Propuesto 2002)

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.

b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores a conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosα a 0.9

14.A una línea trifásica de tensión de línea 380 v y f= 50Hz, se conectan un receptor de 8 Kw con un cosα=0.85 inductivo.(Propuesto 2002)

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.

b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores a conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosα a 1.

15.A una línea trifásica de tensión de línea 380V y f=50Hz, se conecta en estrella un receptor trifásico formado en cada rama por una resistencia y una bobina en serie (iguales las tres ramas). La potencia consumida por el conjunto de las tres ramas es de 1150W (activa) y 1150VAr (reactiva).(septiembre 2004)

Calcular :

a) El valor de R y L. b) Intensidad de línea. c) Factor de potencia de la carga.

16.A una línea trifásica de 220/380V y f=50 Hz, está conectado un receptor trifásico, formado en cada fase por una resistencia de 10Ω y una inductancia en serie de 5Ω. Supuesta la alimentación equilibrada del receptor, y conectado en estrella, calcular: (propuesto 2004)

a)Corrientes de línea y de fase, tensión de fase y de línea, y potencia total activa.b)Realizar los mismos cálculos en el caso de que conectemos en triángulo.

17.A una línea trifásica de tensión de línea 380V y f=50 Hz, se conecta un receptor que consume una potencia de 5 KW con un cosα=0,83 inductivo (Junio 2004)a)Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.b)Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores, a conectar en triángulo, necesaria para elevar el cosα a 0,98.

18.A una línea trifásica de tensión de línea 380V y f=50 Hz, se conecta un receptor que consume una potencia de 10 KW con un cosα=0,89

inductivo :

a)Calcular el triángulo de potencias.b)Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores a conectar en triángulo para mejorar el factor de potencia a 0.99.

DESEQUILIBRADOS

19.Tenemos Z1=(8+6j) Z2=(10+0j) y Z3=(0+10j). Conectadas en estrella con neutro con una tensión de fase de 220v. Calcular.

a) Intensidades de línea. b) Intensidad del neutro.c) Triángulo de potencias.

20.A una línea trifásica de tensión de línea 380 v. Y f=50 Hz, se conectan tres receptores monofásicos: el primero consume10 Kw con un cos α=1, el segundo consume 15 kw con un cos α= 0,8 inductivo, y el tercero consume 4 kw con un cos α= 0,9 capacitivo.

a) Realizar el esquema y calcular el triángulo de potencias.b) Capacidad de cada condensador de la batería de condensadores

a conectar en triángulo para mejorar el factor de potencia a 1.