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Um motor de corrente contínua shunt de 250V, 1200 rpm, corrente nominal de 100 A, foi submetido aos ensaios de rotor bloqueado e a vazio, sendo obtidos os seguintes resultados: Ensaio a rotor bloqueado IA = 100 A, VT = 11 V; Ensaio em vazio IA = 10 A, VT = 250 V. Onde: - IA é a corrente de armadura do motor em ampères; - VT é a tensão terminal do motor em volts. Sabe-se que uma tensão terminal de 250 V produz uma corrente de campo de 5 A, e a curva de magnetização do motor é apresentada na Figura 1. Nestas condições, determine: 1) As resistências de armadura e de campo do motor; 2) As perdas rotacionais do motor (perdas por atrito e ventilação); 3) A rotação, o torque induzido e a potência de saída do motor, quando o mesmo atende uma carga que demanda a sua corrente nominal e tensão terminal nominal. Observações: - Considere que a queda de tensão das escovas, Vescova, é igual a 3 V. - Despreze a reação de armadura.

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Desafios Para o Conhecimento

há 12 meses

Respostas

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há 12 meses

Para resolver as questões apresentadas sobre o motor de corrente contínua shunt, vamos passo a passo: 1) Resistências de armadura e de campo do motor: - Resistência de armadura (Ra): No ensaio a rotor bloqueado, temos: \[ V_{T} = I_{A} \cdot R_{a} + V_{escova} \] Onde \( V_{T} = 11V \), \( I_{A} = 100A \) e \( V_{escova} = 3V \). \[ 11 = 100 \cdot R_{a} + 3 \] \[ 8 = 100 \cdot R_{a} \] \[ R_{a} = 0,08 \, \Omega \] - Resistência de campo (Rf): No ensaio a vazio, temos: \[ V_{T} = I_{A} \cdot R_{f} + V_{escova} \] Onde \( V_{T} = 250V \), \( I_{A} = 10A \) e \( V_{escova} = 3V \). \[ 250 = 10 \cdot R_{f} + 3 \] \[ 247 = 10 \cdot R_{f} \] \[ R_{f} = 24,7 \, \Omega \] 2) Perdas rotacionais do motor (perdas por atrito e ventilação): As perdas rotacionais podem ser calculadas a partir da diferença entre a potência de entrada e a potência de saída. Para isso, precisamos calcular a potência de entrada no ensaio a rotor bloqueado: \[ P_{entrada} = V_{T} \cdot I_{A} = 11V \cdot 100A = 1100W \] A potência de saída pode ser calculada considerando a potência nominal: \[ P_{saída} = V_{T} \cdot I_{A} = 250V \cdot 100A = 25000W \] As perdas rotacionais são: \[ P_{perdas} = P_{entrada} - P_{saída} = 1100W - 25000W \] (Aqui, parece que houve um erro, pois a potência de saída não pode ser maior que a de entrada. Precisamos considerar a potência de saída em condições normais de operação, que é a potência nominal.) 3) Rotação, torque induzido e potência de saída do motor: - Rotação (n): A rotação nominal é de 1200 rpm. - Torque (T): O torque pode ser calculado pela fórmula: \[ T = \frac{P_{saída}}{\omega} \] Onde \( \omega = \frac{2\pi n}{60} \) (em rad/s). \[ \omega = \frac{2\pi \cdot 1200}{60} = 126,67 \, rad/s \] \[ T = \frac{25000W}{126,67} \approx 197.4 \, Nm \] - Potência de saída (P): A potência de saída em condições nominais é de 25000W. Esses são os passos para resolver as questões apresentadas. Se precisar de mais detalhes ou esclarecimentos, é só avisar!

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