Baixe Lista de Conversão 2 e outras Esquemas em PDF para Energia, somente na Docsity!
Engenharia Elétrica – Conversão Eletromecânica de Energia II Professor: Daniel dos Santos Matos Nome: _______________________________________________________ Lista de Exercícios – Máquinas CC 1 – Para as máquinas mostradas abaixo, classificá-las quanto ao tipo de enrolamento (Imbricado, ondulado), progressivo ou regressivo, informar o número de polos e número de caminhos de corrente. (a) (b) (c) (d)
2 – A Figura abaixo mostra uma espira simples girando entre as faces curvadas de dois polos e está conectada a uma bateria, um resistor e uma chave. O resistor mostrado na figura modela a resistência total da bateria e do fio da máquina. As dimensões físicas e características dessa máquina são as seguintes informações e são dadas a respeito da espira rotativa simples da Figura abaixo:
- B = 0,25 T
- l = 1,0 m
- r = 0,5 m
- VB= 120 V;
- R = 0, 2 Ω; a) O que acontece quando a chave é fechada? b) Qual é a corrente de partida máxima da máquina? Qual é sua velocidade angular a vazio, sem carga, em regime permanente? 600 𝐴 c) Suponha que uma carga seja aplicada à espira e que o conjugado de carga resultante seja 10 N•m. Qual seria a nova velocidade de regime permanente? Quanta potência é fornecida ao eixo da máquina? Quanta potência está sendo fornecida pela bateria? Essa máquina é um motor ou um gerador? 448 𝑟𝑎𝑑/𝑠 𝑃𝑒𝑖𝑥𝑜 = 4480 𝑊 𝑒 𝑃𝑖𝑛 = 4800 𝑊 3 – Prove que a equação da tensão induzida em uma única espira girante, dada por: 𝑒𝑖𝑛𝑑 =
é apenas um caso especial da equação geral da tensão induzida de uma máquina CC 𝐸𝐴 = 𝐾𝜙𝜔𝑚. 4 – Uma máquina de corrente contínua, 4 polos, enrolamento imbricado, simples, 728 condutores na armadura e fluxo por polo de 30 mWb está girando a 1800 rpm. A resistência da armadura é 0,4 Ω e a tensão terminal é 700 V. Calcule: a) Tensão Induzida; 655 𝑉 b) Corrente de armadura; 112 , 66 𝐴 c) Torque induzido; 389 , 5 𝑁. 𝑚 d) Potência Elétrica Fornecida/Consumida. 73400 𝑊
Assume-se que o motor está funcionando a plena carga e que o resistor variável Raj é 165 Ω. Se a reação de armadura for 540 A.e a plena carga, qual será a velocidade do motor? A curva de magnetização do motor é mostrada abaixo. 1786 𝑟𝑝𝑚 8 – Sobre controle de velocidade e torque de motores de corrente contínua é correto afirmar que: I. No motor excitação série, na medida em que aumentamos a carga no eixo do motor o torque do mesmo aumenta. II. Quando aumentamos a corrente de excitação em um motor de corrente contínua sua velocidade também aumenta. III. Se em um motor de excitação derivação abrirmos o circuito de excitação, o motor dispara. IV. Os motores de corrente contínua podem ser usados também como gerador. Estão corretas as afirmativas: a) II, III e IV b) I, II e III c) I, III e IV d) I, II, III e IV e) IV
9 – Um motor de corrente contínua tem velocidade a vazio de 1000 rpm. Se a rotação do motor em plena carga é 800 rpm. Então, a regulação de velocidade percentual do motor terá qual valor? 25% 10 – Um motor derivação 260 V, 50 HP e 1020 rpm aciona uma carga que requer um torque constante, independentemente da velocidade de operação. A resistência do circuito de armadura é 0,05 Ω. O motor trabalha a potência nominal, com uma corrente de armadura de 100 A. O fluxo do campo do motor é reduzido em 50%. Nesse caso, qual será a corrente de armadura e a velocidade do motor? 𝐼𝐴 = 200 𝐴 𝑒 𝑛𝑚 = 2000 𝑟𝑝𝑚 11 – A resistência da armadura de um motor de corrente contínua ligação separada é igual a 0,1Ω. Este motor está conectado em uma rede CC de 120 V. Quando funcionando em vazio, sua velocidade é igual a 2160 rpm e a sua corrente da armadura pode ser considerada desprezível. Desprezando-se também os efeitos da reação da armadura, ao se colocar uma carga que solicita da rede uma potência de 24 kW. Nestes termos, calcule a velocidade do motor. 1800 𝑟𝑝𝑚 12 – Um motor CC com ligação shunt operando com carga constante, ao diminuirmos a corrente de excitação o que ocorre com a sua velocidade? Demonstre matematicamente. 13 – Um gerador de corrente contínua, com excitação independente, acionado a uma velocidade de 2000 rpm, apresenta uma tensão induzida de 400 V. Se este gerador for acionado a 1500 rpm funcionando a vazio, qual será valor da tensão terminal, em volts? 300 𝑉 14 – Um motor CC shunt , 10 HP, 100 V, tem um rendimento de 80%. Sabendo-se que a corrente de campo é 2,5 A, qual será o valor da corrente da armadura, em ampères? 90 , 75 𝐴 15 – Considerando excitação de campo constante, calcule a tensão a vazio de um gerador CC, com excitação independente, cuja tensão de armadura é 150V em uma velocidade de 1800 rpm, quando: a) A velocidade aumenta para 2000 rpm; 166 , 7 𝑉 b) A velocidade é reduzida para 1600 rpm. 133 , 3 𝑉
