CVR-Lista5-Cap 6-v4

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Universidade Federal de Uberlândia - Faculdade de Engenharia Elétrica 
Disciplina: Conversão de Energia - Prof. Geraldo Caixeta Guimarães 
Lista de Exercícios 5: MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA (Cap.6) 
5.1) Um motor CC série opera em 750 rpm com uma corrente de linha de 80 A procedente de uma 
fonte de 230 V. A resistência do circuito de armadura é 0,14 Ω e a resistência de campo é 0,11 
Ω. Assumindo que o fluxo correspondente a uma corrente de 20 A é 40% daquele 
correspondente a uma corrente de 80 A, determinar a velocidade do motor com uma corrente 
de linha de 20 A em 230 V. 
5.2) Um motor CC shunt de 10 hp, 230 V tem uma resistência do circuito de armadura de 0,30 Ω e 
uma resistência de campo de 170 Ω. Para a condição sem carga e tensão nominal, a velocidade 
é 1200 rpm e a corrente de armadura é 2,7 A. Na condição de plena carga e tensão nominal, a 
corrente de linha é 38,4 A e, por causa da reação de armadura, o fluxo é 4% menor que seu 
valor na condição sem carga. Qual é o valor da velocidade de plena carga do motor? 
5.3) Um motor CC shunt tem uma resistência no circuito de armadura de 0,1 Ω. Este motor opera 
em uma instalação de 230 V e recebe uma corrente de armadura de 100 A. Uma resistência 
externa de 1,0 Ω é agora inserida em série com a armadura, e o torque eletromagnético e o 
reostato de campo permanecem inalterados. Fornecer a mudança em porcentagem: 
a) Na corrente de armadura recebida pelo motor da instalação elétrica; 
b) Na velocidade do motor, indicando se esta mudança será um acréscimo ou decréscimo. 
5.4) Um gerador CC shunt de 100 kW, 230 V, tem Ra = 0,05 Ω e Rf = 57,5 Ω. Se o gerador opera à 
tensão nominal, calcule a tensão induzida na armadura para a condição de: 
a) plena carga; 
b) meia carga. 
5.5) A perda total mecânica e no ferro do gerador CC shunt do Exercício 5.4 é de 1,8 kW. Calcular: 
a) O rendimento do gerador a plena carga; 
b) A potência de saída (em HP) da máquina motriz que aciona o gerador nesta carga. 
5.6) Para o gerador CC shunt do Exercício 5.4 pede-se: 
a) A condição de operação que produz o rendimento máximo do gerador; 
b) A corrente de armadura para o rendimento máximo do gerador; 
c) O rendimento máximo. 
5.7) Um motor CC shunt de 10 HP, 230 V, consome uma corrente de linha a plena carga de 40 A. 
As resistências de armadura e de campo são 0,25 Ω e 230 Ω, respectivamente. A queda total de 
contato das escovas é 2 V e as perdas por atrito e no núcleo são 380 W. Admitindo que a perda 
suplementar seja de 1 % da potência de saída do motor, calcular: 
a) A perda (por efeito joule) na resistência de campo; 
b) A perda (por efeito joule) na resistência de armadura; 
c) A perda no contato das escovas; 
d) A potência de saída; 
e) O rendimento do motor. 
5.8) Um gerador CC composto de curto shunt de 50 kW, 250 V, tem os seguintes dados: Ra = 0,06 
Ω, Rs = 0,04 Ω e Rf = 125 Ω. Se a queda total no contato das escovas é de 2 V, calcular: 
a) A tensão induzida na armadura para carga nominal e tensão terminal nominal; 
b) Repetir o idem (a) supondo que a conexão do gerador CC é de longo shunt. 
 
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Universidade Federal de Uberlândia - Faculdade de Engenharia Elétrica 
Disciplina: Conversão de Energia - Prof. Geraldo Caixeta Guimarães 
Lista de Exercícios 5: MÁQUINAS DE CORRENTE CONTÍNUA (Cap.6) 
 
Respostas: 
5.1) 2010 rpm 
5.2) 1193,8 rpm 
5.3) a) Corrente de armadura fica inalterada; 
b) Velocidade fica reduzida de 45,5 %. 
5.4) a) Ea = 25,94 V; 
b) Ea = 241,07 V 
5.5) a) η = 89 %; 
b) Psaída da máquina motriz = Pentrada do gerador = 112,35 kW = 150,6 HP. 
 Nota: 1 HP = 746 W. 
5.6) a) Pode-se demonstrar que no gerador CC de excitação separada a condição para obter 
4567 ocorrerá quando as perdas variáveis no cobre da armadura se igualarem às perdas 
fixas ou constantes. As perdas fixas são iguais às perdas rotacionais (perdas mecânicas + 
perdas no ferro) somadas com as perdas no campo). Com certa aproximação, considerar 
que essa mesma condição é observada com o gerador CC shunt. Assim ter-se-á para 4567: 
@ABCDE variáveis = Perdas FGHDE 
b) I6J6
K = @ABCDE FGHDE = 1800 + 920 = 2720  J6 = 233,24 A; 
c) 4567 = 90,6 %. 
5.7) a) Pcampo = 230 W; 
b) Parmadura = 380 W; 
c) Pescovas = 78 W; 
d) Psaída = 8057 W; 
e) η = 87,6 %. 
5.8) a) Ea = 272,12 V; 
b) Ea = 272,2 V.