Conversão de Energia I N5CV1 Prof. Dr. Cesar da Costa 7.a Aula: Exercícios de Revisão

Exercício 1 Considere uma máquina de corrente contínua de quatro pólos, funcionando a 150 rotações por minuto, com constante de máquina igual a 73,53 e fluxo por pólo igual a 27,6mWb. Determine a tensão gerada e o torque desenvolvido pelo motor quando a corrente de armadura for igual a 400A. Qual a potência de entrada para esta máquina? R: Ea=31,88V; T=811,77Nm ; Pin=12,752kW 2

Exercício 2 Supondo excitação de campo constante, calcule a tensão a vazio de um gerador com excitação independente cuja tensão de armadura é 150V em uma velocidade de 1800 rpm, quando: A velocidade aumenta para 2000 rpm. R: Ea_2000=166,7V b) Avelocidade é reduzida para 1600 rpm. R: Ea_1600=133,3V   3

Exercício 3 Um gerador derivação, 250V, 150kW, possui uma resistência de campo igual a 50Ω e uma resistência de armadura igual a 0,05Ω. Calcule: A corrente de plena carga. R: It=600 A b) A corrente de campo R: If=5 A c) A corrente de armadura R: Ia=605 A d) A tensão gerada na situação de plena carga. R: Ea=280,3V 4

Exercício 4 Um motor derivação 50cv, 250V é conectado a uma fonte de alimentação de 230V e fornece potência à carga drenando uma corrente igual a 200 A e girando a uma velocidade igual a 1200 rpm. A resistência de armadura é igual a 0,2 Ω e a resistência de campo é de 115 Ω. Determine: O circuito equivalente. b) A tensão gerada. R: Ea=190,4V c) O torque de carga, sabendo que as perdas rotacionais são iguais a 500W. R: T=362Nm d) A eficiência do motor. R: Rend=0,989. 5

Exercício 5 Um motor CC série, 230V, 12cv, 1200 rpm é conectado a uma fonte de alimentação de 230V, drena uma corrente igual a 40A, e gira a 1200rpm. Se a resistência de armadura é igual a 0,25 Ω e a resistência de campo igual a 0,1 Ω, determine: O circuito elétrico equivalente. b) A potência e o torque desenvolvidos pelo motor. R: P=9,2kW c) A potência se o motor drena 20A. R: P=4,6kW 6

Exercício 6 Considere um motor série cujo enrolamento de campo possui uma resistência igual a 0,1 Ω e o enrolamento de armadura possui uma resistência igual a 0,25 Ω. Se a tensão de alimentação for igual a 230V, determine: O circuito elétrico equivalente. b) A corrente de armadura e a corrente de campo sabendo que a tensão gerada é igual a 225V. R: If=Ia=14,29A. c) Determine a potência desenvolvida pelo motor. R: P3,21kW d) Sabendo que a velocidade é igual a 1200 rpm, determine o torque desenvolvido pelo motor. R: T=25,6N. 7

Exercício 7 Considere um gerador CC com enrolamento de campo em paralelo cuja resistência é igual a 80Ω. A resistência do enrolamento de armadura é igual a 0,1 Ω. A potência nominal igual a 12kW, a tensão gerada igual a 100V e a velocidade nominal igual a 1000rpm. Determine: O circuito elétrico equivalente; b) A tensão nos terminais do gerador. R: Vt=88V 8

Exercício 8 Um motor de derivação possui uma resistência de armadura igual a 0,2 Ω, uma resistência de campo igual a 100 Ω, uma força contra eletromotriz igual a 100V e uma tensão de alimentação igual a 110V. Determine: O circuito elétrico equivalente. b) A corrente de armadura. R: Ia=50ª c) A corrente de campo. R: If=1,1A. d) A constante Ka, se o fluxo por pólo é igual a 0,02wb e a velocidade igual a 1200rpm. R: Ka=39,81. 9

Exercício 9 Uma máquina CC de excitação independente, 25 kW e 125 V, opera com velocidade constante de 3.000 rpm e uma corrente de campo constante tal que a tensão de armadura em circuito aberto seja de 125 V. A resistência de armadura é 0,02 W. Calcule a corrente de armadura, a potência de terminal, e a potência e o conjugado eletromagnéticos quando a tensão de terminal é (a) 128 V e (b) 124 V. R: (a) 150 A, 19,20 kW, 18,75 kW, 59,7 N-m. (b) 50 A, 6,20 kW, 6,25 kW, 19,9 N-m. 10

Exercício 10 Um motor série, com uma resistência do induzido de ra=0,2Ω e com uma resistência do indutor série de rf=0,1Ω encontra-se alimentado sob uma tensão constante de 220V. A reação do induzido é desprezável e o circuito magnético não se encontra saturado. À velocidade de 1000 rpm consome uma corrente de 50A. Qual o binário electromagnético desenvolvido? R: 97.88 N.m b) Qual será a velocidade desta máquina N2 se a corrente consumida passar para metade (I2=25A)? R:2073 rpm c) Na situação da alínea b) determine qual o novo valor do binário desenvolvido. R:24.74 N.m 11