Equipamento Elétrico

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Note que o conjugado induzido também pode ser descrito em relação à potência de saída:

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2 Motor CC I

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2 Motor CC I

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Note que \(C_{a}\) é o número total de condutores no enrolamento de armadura, e é o número de caminhos paralelos no enrolamento.

A tensão gerada observada entre as escovas é a soma das tensões retificadas de todas as bobinas em série entre as escovas, mostrada pela linha ondulada \(e_{a}\) na Figura 3. Com uma dúzia ou tanto de lâminas de comutador por polo, a ondulação se torna muito pequena, e a tensão média gerada observada nas escovas é igual à soma dos valores médios das tensões retificadas de bobina. A tensão retificada \(e_{a}\) entre as escovas é:

Um motor CC em derivação de 100 HP, 250 V e 1200 rpm, com enrolamentos de compensação, tem uma resistência de armadura (incluindo as escovas, os enrolamentos de compensação e os interpolos) de 0,06 Ω. Seu circuito de campo tem uma resistência total de R_W+R_F de 50 Ω, produzindo uma velocidade a vazio de 1200 rpm. Há 1200 espiras por polo no enrolamento do campo em derivação.
Um diagrama de circuito de um motor CC em derivação com os seguintes componentes: uma fonte de tensão E_A, um resistor R_A de 0,06 Ω, um resistor R_F de 50 Ω, um indutor L_F, e uma fonte de tensão V_T de 250 V. O circuito inclui uma corrente de armadura I_A, uma corrente de campo I_F, e uma corrente de carga I_L. O circuito mostra a relação entre as correntes e as tensões no motor.
a) Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é 100 A.

Qual é a velocidade a vazio deste motor de excitação independente quando \(\mathrm{R}_{\mathrm{aj}}=175\) ohms e (a) \(\mathrm{V}_{\mathrm{A}}=120 \mathrm{~V}\), (b) \(\mathrm{V}_{\mathrm{A}}=180 \mathrm{~V}\) e (c) \(\mathrm{V}_{\mathrm{A}}=240 \mathrm{~V}\) ? Ele tem tensão de campo fixa \(\mathrm{V}_{\mathrm{F}}\) de 240 V e tensão de armadura \(\mathrm{V}_{\mathrm{A}}\) que pode ser variada de 120 a 240 V.
A circuit diagram showing the components of a DC motor, including the field circuit with adjustable resistor, field resistance, and field inductance, and the armature circuit with armature resistance and load current.

A graph showing the magnetization curve of a DC motor, with the internal generated voltage (E_A) on the y-axis and the field current on the x-axis. The graph indicates a velocity of 1800 rpm.
A) 896,26,1344,39 e 1792.53 rpm
B) 578,976 e 1.095 rpm.
C) 588,966 e 1.295 rpm.
D) 608,956 e 1.395 rpm.
E) 698,946 e 1.495 rpm.

A construção do motor CC tem diversas características que tentam minimizar o impacto do entreferro no fluxo magnético da máquina. Sobre os aspectos construtivos de um motor CC, marque a alternativa correta.
A. As escovas formam, junto com o comutador, um retificador mecânico, que converte a tensão CC gerada em cada bobina de armadura rotativa em tensão CA.
B. O rotor é excitado por uma ou mais bobinas de campo.
C. A distribuição do fluxo no entreferro é assimétrica em relação à linha central dos polos de campo.
D. Esse eixo é chamado de campo ou indireto.
E. O estator de uma máquina CC tem polos salientes.

O circuito equivalente da máquina CC é de extrema importância para a definição da operação e ensaios da máquina. Sobre o circuito equivalente de um motor CC, marque a alternativa correta.
A) O circuito de armadura é representado por uma fonte de tensão ideal \(\mathrm{E}_{\mathrm{a}}\) e um resistor \(\mathrm{R}_{\mathrm{a}}\).
B) A queda de tensão nas escovas é representada por \(\mathrm{V}_{\text{escova}}\), que se soma à corrente que circula na máquina.
C) As bobinas de armadura, que produzem o fluxo magnético do gerador, são representadas pelo indutor \(L_{f}\) e pelo resistor \(R_{f}\).
D) O resistor separado \(\mathrm{R}_{\text{aj}}\) representa um resistor externo variável, usado para controlar a corrente que circula no circuito de armadura.
E) Existem variações e simplificações desse circuito equivalente básico. A queda de tensão nas escovas é frequentemente apenas uma parcela importante da tensão gerada em uma máquina.

A máquina CC é muito versátil e pode ser construída de diversas maneiras que irão influenciar como o torque irá variar com a modificação da sua carga. Sobre os métodos de excitação de máquinas CC, marque a alternativa correta.
A. Uma simplificação comum é assumir que a tensão de entrada de um motor CC é pequena.
B. Os motores CC são acionados a partir de uma fonte de potência CC.
C. Há quatro tipos principais de motores CC de uso geral.
D. Em um motor CC em derivação, o circuito de campo é alimentado a partir de uma fonte isolada de tensão constante.
E. Em um motor CC de excitação independente, o circuito de campo é alimentado diretamente dos terminais de armadura do próprio motor.

As variações dos métodos de excitação são utilizadas para que as máquinas atendam a situações específicas, por exemplo, a fim de deixar a máquina mais preparada para situações que precisem de mais tração. Ainda sobre os métodos de excitação de máquinas CC, marque a alternativa correta.
A. Ao aumentar a corrente, o conjugado induzido cresce até ser igual ao conjugado de carga, em uma velocidade mecânica de rotação mais alta.
B. Um motor CC em derivação tem a carga no eixo aumentada. Nesse caso, o conjugado de carga excederá o conjugado induzido na máquina e o motor começará a ganhar velocidade.
C. Quando isso acontece, a tensão interna gerada aumenta e consequentemente a corrente de armadura do motor aumenta.
D. Na prática, quando a tensão da fonte de alimentação de um motor é constante, não há nenhuma diferença de comportamento entre motores em derivação e de excitação independente.
E. Para a velocidade do motor variar linearmente com o conjugado, os outros termos dessa expressão deverão variar quando a carga variar.