Problema 103-1
Fonte: Problema 12 - página 128 - HUGHES, Austin - Livro:
Eletric Motors and Drives - 3ª Edição - Ed. Elsevier - 2006.
Suponha um motor CC de 250 V com uma resistência de armadura igual a RA = 1 Ω e está girando sem carga, consumindo uma corrente de 2 A a uma rotação de 1800 rpm. Estime o torque de fricção.
Problema 103-2
Fonte: Problema 14 - página 128 - HUGHES, Austin - Livro:
Eletric Motors and Drives - 3ª Edição - Ed. Elsevier - 2006.
Suponha, no problema anterior, o motor funcionando com plena carga e consumindo uma corrente igual a 32 A.
Calcule a velocidade do motor a plena carga e o torque desenvolvido pela máquina.
Problema 103-3
Fonte: Problema elaborado pelo autor do site.
Um motor CC na configuração shunt alimentado por uma tensão de linha de 380 V, possui uma
corrente de armadura de 125 A. Considerando a resistência de campo igual a 110 Ω e a resistência de armadura igual a 0,2 Ω, determine:
Problema 103-5
Fonte: Problema elaborado pelo autor do site.
Um motor CC shunt tem as seguintes características: 50 CV / 380 V. O mesmo possui enrolamentos de compensação e resistência de armadura igual a 0,1 Ω. No circuito de campo temos Raj + RF = 100 Ω. Sob tensão nominal a rotação em vazio é de 1.200 rpm e tendo uma corrente de armadura igual a 5 A.
A plena carga e sob tensão nominal, a corrente de linha é igual a 93,8 A considerando uma redução de 5% no fluxo devido à reação de armadura em relação ao valor à vazio. Encontre a velocidade do motor quando a plena carga.
Problema 103-6
Fonte: Problema elaborado pelo autor do site.
Um motor CC na configuração série consome uma corrente de 15 A quando alimentado por
uma tensão de 220 V. Se a resistência de armadura é igual a 0,75 Ω e a resistência do estator é de 0,55 Ω, encontre o valor da força eletromotriz EA.
Problema 103-7
Fonte: Exemplo 9-1 - página 405 - FITZGERALD, A. E. - Livro:
Eletric Machinery - 5ª Edição - Ed. McGraw-Hill - 1990.
Um máquina CC na configuração excitação independente possui uma potência de 125 kW em uma tensão de 125 V e opera a uma velocidade constante de 3.000 rpm com uma corrente de campo constante, tal que a tensão de armadura em circuito aberto é igual a 125 V. A resistência de armadura é igual a 0,02 Ω.
Encontre a corrente de armadura, a potência absorvida pela máquina da rede de alimentação, a potência mecânica
e o torque, quando:
Problema 103-8
Fonte: Exemplo 4.1 - página 135 - SEN, P. C. - Livro:
Principles of Eletric Machines and Power Eletronics - 3ª Edição - Ed. Wiley - 2014.
Um máquina CC de 4 polos tem uma armadura com um raio igual a 125 mm e um comprimento efetivo de 250 mm.
Os polos cobrem 75% da periferia da armadura. O enrolamento da armatura possui 33 bobinas e cada bobina possui 7 espiras. As bobinas são acomodadas em 33 ranhuras. A densidade de fluxo magnético, B, em cada polo é
0,75 T. Considerando o enrolamento da armadura como imbricado, determine:
a) a constante, Ka da máquina.
b) a tensão induzida de armadura, EA, quando o rotor gira a 1.000 rpm.
c) a potência, Pm, desenvolvida pela máquina quando a corrente de armadura é 400 A.
d) a corrente nas bobinas e o torque eletromagnético desenvolvido.
Problema 103-9
Fonte: Exemplo 4.1 - página 135 - SEN, P. C. - Livro:
Principles of Eletric Machines and Power Eletronics - 3ª Edição - Ed. Wiley - 2014.
Calcule o que se pede abaixo, usando os dados do problema anterior (Problema 103-8) e considerando o enrolamento como ondulado. Considere que a corrente na bobina permanece com o valor calculado no problema anterior.
a) a constante, Ka da máquina.
b) a tensão induzida de armadura, EA, quando o rotor gira a 1.000 rpm.
c) a potência, Pm, desenvolvida pela máquina quando a corrente de armadura é 400 A.
d) a corrente nas bobinas e o torque eletromagnético desenvolvido.
Problema 103-10
Fonte: Problema elaborado pelo autor do site.
Em um motor CC na configuração shunt, a armadura possui uma resistência de 0,28 Ω e uma queda de tensão nas escovas de 2 V. É aplicada uma tensão de 130 V nos terminais da armadura. Calcule a corrente na armadura, quando:
a) a velocidade do rotor produz uma tensão induzida de 120 V;
b) ao aplicar uma carga adicional, a velocidade cai e a tensão induzida se reduz a 114 V.
c) na condição do item a) o motor girava a 1.400 rpm. Calcule a nova rotação do motor no caso do item b).
Problema 103-11
Fonte: Adaptado do Exemplo 42.2 - página 872 - HUGHES, Austin - Livro:
Eletrical and Electronics Technology - 10ª Edição - Ed. Pearson - 2008.
Um motor de 4 polos é alimentado com uma tensão de 440 V e drena uma corrente de armadura de 50 A. A resistência de armadura é igual a 0,28 Ω. O enrolamento de armadura é tipo ondulado e possui 888
condutores. O fluxo na máquina é de 0,023 Wb. Calcule:
Problema 103-12
Fonte: Problema elaborado pelo autor do site.
Suponha um motor CC que possua uma curva característica de magnetização dada pela equação a seguir: EA = - 0,000005 F2 + 0,073 F + 5. O enrolamento de campo possui 800 espiras e para a velocidade de
1.500 rpm é necessário uma corrente de campo de 5 A. Nesse caso, a corrente de armadura é de 100 A. Despreze a reação da armadura e considere a resistência de armadura igual a 0,18 Ω. Encontre:
a) a tensão induzida EA na máquina e a tensão de alimentação VT do motor.
b) se a corrente de campo for reduzida para 4,5 A qual a nova tensão induzida e corrente de armadura?
c) a potência desenvolvida pela máquina no item a) e b).
Problema 103-14
Fonte: Problema elaborado pelo autor do site.
Um motor elétrico CC, na configuração independente, opera com uma corrente de campo constante e está girando a 1.400 rpm. Alimentado com uma tensão de 200 V a corrente de armadura é de 12 A. Ao diminuirmos a carga
sobre o eixo do motor, mantendo a mesma tensão de alimentação, a corrente de armadura passou a ser de 7 A. Considere que o motor possui um resistência de armadura de 0,12 Ω. Determine:
a) a nova rotação do motor;
b) a potência desenvolvida pelo motor quando IA = 12 A;
c) a potência desenvolvida pelo motor quando IA = 7 A;
d) o torque desenvolvido pelo motor nos dois casos.
