LISTA - GERADOR CC

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Curso: Engenharia Industrial Elétrica 
Disciplina: Máquinas Elétricas 
Professor: Lissandro Viena 
 
MÁQUINA CC – GERADOR 
 
 
1) Um gerador shunt, 250 V, 150 kW, possui uma resistência de campo de 50 ohms e 
uma resistência de armadura de 0,05 ohm. Calcule: 
a) A corrente a plena carga. 
b) A corrente de campo 
c) A corrente de armadura 
d) A tensão gerada na situação de plena carga 
 
2) Um gerador composto ligação shunt longa, 100 kW, 500 V, possui uma resistência de 
armadura de 0,03 ohm, resistência de campo shunt de 125 ohms, resistência de campo 
série de 0,01 ohm. A resistência de ajuste (em paralelo com o campo série) suporta 54 
A. Calcule: 
a) O valor da resistência ajustável para a carga nominal. 
b) A tensão gerada a plena carga. 
 
3) Um gerador cc composto shunt curto fornece 200 A em 100 V. As resistências dos 
enrolamentos de armadura, campo série e campo shunt são 0,04, 0,03 e 60 ohms 
respectivamente. Encontre a tensão interna gerada. Encontre a tensão interna gerada se a 
mesma máquina é conectada como shunt longa. 
 
4) Um gerador shunt longo gira a 1000 rpm e fornece 20 kW com uma terminal de 220 
V. As resistências dos enrolamentos de armadura, de campo shunt e de campo série são 
respectivamente: 0,04, 110 e 0,05 ohms. A eficiência da máquina é igual a 85%. 
Encontre: 
a) As perdas no cobre 
b) As perdas no ferro e por atrito 
c) Torque desenvolvido pela máquina primária 
 
5) Um gerador shunt fornece 195 A numa tensão terminal de 250 V. As resistências de 
armadura e de campo shunt são: 0,02Ω e 50 Ω respectivamente. As perdas no ferro e 
por atrito totalizam 950 W. Encontre: 
a) A tensão gerada 
b) As perdas no cobre 
c) A potência de saída da máquina primária 
d) A potência elétrica produzida na armadura 
 
6) Um gerador shunt possui corrente a plena carga igual a 196 A e tensão igual a 220 V. 
As perdas rotacionais (ferro + atrito/ventilação) totalizam 720 W e a resistência de 
campo shunt igual a 55 Ω. Encontre a resistência de armadura. Encontre a corrente de 
carga correspondente a eficiência máxima. 
 
7) Um gerador shunt de 4 pólos fornece 20 A a uma carga de 10 Ω. Se a resistência de 
armadura é 0,5 Ω e a resistência de campo shunt igual a 50 Ω, calcule a tensão gerada e 
a eficiência da máquina. Existe uma queda de tensão de 1V por escova. 
 
8) A curva de magnetização de um gerador cc a 1500 rpm é dada pelos seguintes 
pontos: 
 
If 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4 2,8 3 
E 6 60 120 172,5 202,5 221 231 237 240 
 
Encontre: 
 
a) A tensão gerada sem carga para uma resistência de campos shunt total igual a 100 Ω 
b) A curva de magnetização em 1200 rpm e a tensão a vazio para a resistência de 
campo igual a 100 Ω 
c) Faça o gráfico da curva de magnetização nas duas situações e modifiquem a 
resistência do circuito de campo shunt (50Ω, 75Ω, 125Ω e 150Ω) verificando a sua 
intersecção com a curva de magnetização. Explique qual/is influência na tensão gerada. 
 
9) A característica de circuito aberto de um gerador shunt cc acionado em sua 
velocidade nominal é: 
 
If (A) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 
E (V) 60 120 138 145 149 151 152 
 
Se a resistência do circuito de campo for ajustada em 53 Ω, calcule a tensão de circuito 
aberto e a corrente da carga quando a tensão terminal for igual a 100 V. A resistência de 
armadura igual a 0,1 Ω. 
 
10) A figura a seguir fornece a curva de magnetização de de um gerador shunt a 300 
rpm: 
 
If (A) 0 2 3 4 5 6 7 
E (V) 7,5 92 132 162 183 190 212 
 
a) Encontre a curva para velocidade de 375 rpm e determine a tensão gerada se a 
resistência do circuito de campo é 40 Ω. 
 
b) Qual valor de resistência adicional deve ser inserida no circuito de campo shunt para 
reduzir a tensão para 200 V a 375 rpm? 
 
c) Sem a resistência adicional calculada no item b, determine a corrente de carga 
fornecida pelo gerador quando sua tensão terminal for igual a 200 V. A resistência de 
armadura igual a 0,4 Ω. 
 
11) Supondo excitação de campo shunt constante, calcule a tensão a vazio de um 
gerador com excitação independente, cuja tensão de armadura é 150 V numa velocidade 
de 1800 rpm, quando: 
 
a) A velocidade é elevada para 2000 rpm. 
b) A velocidade é reduzida para 1600 rpm. 
 
12) Obtendo-se a curva de magnetização numa velocidade constante de 1200 rpm foram 
registrados os seguintes valores de tensão com simultâneo registro das variações de 
velocidade 
a) 64,3 V para 1205 rpm 
b) 82,9 V para 1194 rpm 
c) 162,3 V para 1202 rpm 
 
Que correções devem ser feitas para que seja possível plotar o gráfico da curva de 
magnetização? 
 
 
SOBRE AS PERDAS NAS MÁQUINAS CC 
 
Os vários tipos de perdas que ocorrem na máquina podem ser subdivididas da seguinte 
forma: 
 
1) Perdas no cobre 
 
Perdas no cobre da armadura = RaIa
2 
 
Perdas no cobre dos enrolamentos de campo (depende do tipo de máquina). No caso do 
gerador shunt, a perda no enrolamento de campo de shunt é praticamente constante. 
Entra também a perda no enrolamento de campo série. 
 
2) Perdas magnéticas (perdas no ferro ou no núcleo) 
 
São as perdas por histerese e por correntes parasitas. Considerando a corrente de campo 
constante, essas perdas podem ser consideras constantes. 
 
3) Perdas mecânicas 
 
Perdas por atrito nos enrolamentos e comutador e as perdas por atrito com o ar. 
 
OBS: As perdas magnéticas juntamente com as perdas mecânicas são denominadas de 
perdas rotacionais. 
 
OBS: As perdas rotacionais juntamente com as perdas no enrolamento de campo shunt 
são denominadas de perdas constantes. 
 
OBS: As perdas na armadura são denominadas de perdas variáveis pois variam com a 
corrente da carga. 
 
A página 169 do P C Sen possui o fluxo de potência para a máquina cc operando como 
motor ou como gerador. 
 
 
SOBRE REAÇÃO DE ARMADURA 
 
Quando a corrente circula pelo enrolamento de armadura ele produz seu próprio fluxo. 
Este fluxo tende a distorcer o fluxo principal produzido pelo enrolamento de campo 
provocando a sua redução. Essa redução provocada pela reação de armadura causa a 
redução da tensão gerada. Uma maneira de reduzir o efeito provocado pela reação de 
armadura consiste em colocar determinado enrolamento denominado de enrolamento 
de compensação em série com o enrolamento de armadura e que produza um fluxo 
contrário aquele produzido pelo enrolamento de armadura.