FAENG/UFMS – Conversão Eletromecânica de Energia – Prof. Valmir
Atividade de recuperação – atividades a distância (EaDa) em grupos (até 6 alunos).
– Vale uma questão (2/10 pts) na Prova P2 e a frequência da semana 11 (aulas 31-33, ver cronograma).
Consulte o material disponível no AVA/UFMS e a bibliografia (se for o caso) e envie para o e-mail
[email protected] até 06/11/2023 (pode ser o mesmo grupo do laboratório) a resolução dos seguintes
exercícios:
1. Um motor CC com excitação independente é alimentado a partir de uma fonte CC de 600 V para controlar
a velocidade do acionamento de uma carga mecânica. A resistência da armadura é Ra = 0,11 Ω. O atrito
viscoso e as perdas sem carga são desprezíveis. Determine:
a) A corrente da armadura Ia para um torque de carga TL = 450 N.m a uma velocidade de 1500 rpm (a
corrente de campo é mantida constante).
b) O torque de carga para uma corrente da armadura que permanece a mesma que em (a) e uma corrente
de campo reduzida de tal forma que o motor funciona a uma velocidade de 2800 rpm.
2. A curva de magnetização em velocidade constante de uma
máquina CC de 35 kW e 250 V, para uma velocidade de
1500 rpm está mostrada na figura 1. Essa máquina tem excitação
independente e uma resistência de armadura de 95 m.
a) Qual é a corrente nominal de armadura dessa máquina?
b) Usando a função “spline()” do MATLAB ou similar gratuito
compatível (por exemplo, o Octave) e os pontos da curva de
magnetização da figura 1 para 0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 e 2,5 A, crie
uma plotagem para a curva de magnetização da figura 1.
A máquina CC deve operar como motor, alimentado com uma
tensão constante nos terminais de armadura igual a 250 V. Se os
efeitos de saturação forem ignorados, a curva de magnetização da
Figura 1 torna-se uma linha reta, com uma inclinação constante
de 150 V por ampère de corrente de campo.
Para os propósitos deste problema (itens “c” e “d” a seguir),
considere que os efeitos de saturação sejam desprezíveis:
Figura 1 - Curva de magnetização para
1500 rpm da máquina CC
c) Assumindo que a corrente de campo é mantida constante em 1,67 A, plote (Matlab ou similar) a
velocidade do motor em função da potência no seu eixo quando esta varia de 0 a 35 kW.
d) Assumindo que a corrente de campo pode ser ajustada de modo a manter a velocidade do motor constante
em 1500 rpm, calcule agora a corrente de campo requerida em função da potência no eixo do motor
quando essa varia de 0 a 35 kW.
3. Repita o Problema 2 (itens “c” e “d”) incluindo os efeitos de saturação representados pela curva de
saturação da figura 1. Para a parte (c), torne a corrente de campo igual ao valor necessário para produzir
uma tensão de terminal de armadura em circuito aberto de 250 V a 1500 rpm. (Sugestão: Este problema é
resolvido mais facilmente usando MATLAB (ou similar) e sua função “spline()” como no Problema 2.)
4. Um motor com enrolamento em série de locomotiva elétrica de 150 kW, 600V e 600 rpm tem uma
resistência combinada de campo e armadura de 0,125 Ω. A corrente a plena carga, na tensão e velocidade
nominais é 250 A. A curva de magnetização para 400 rpm é a seguinte;
FEM gerada, V
360
380
400
420
440
460
480
Corrente de campo em série, A
220
238
256
276
305
346
404
Determine o conjugado interno de partida quando a corrente de partida for limitada a 470 A. Suponha que
a reação de armadura seja equivalente a uma FMM desmagnetizante que varia com o quadrado da
corrente. (Sugestão: Esse problema pode ser resolvido graficamente ou usando a função "spline()" do
MATLAB (ou similar) para representar a curva de magnetização).
Observação: Os códigos de simulação (MATLAB ou similar) utilizados nos exercícios 2 a 4 deverão ser
apresentados nas respetivas resoluções.