2 Listas de Maquinas

Centro de Ensino Superior de Conselheiro Lafaiete Curso de Engenharia Elétrica Disciplina de Máquinas Elétricas I 20241 Prof Jose Antonio Toledo Junior Lista 02 Geradores de Corrente Contínua Data Nome Matrícula Nota 1 Um gerador CC de excitação independente opera a plena carga com uma tensão de terminal de 300 V e corrente de 50 A A resistência de armadura do gerador é 02 Ω Determine a tensão interna gerada a potência consumida pela carga e a regulação de tensão RT deste gerador 2 Um gerador CC de excitação independente tem uma tensão de terminal de 125 V resistência de armadura de 03 Ω constante Kφf 075 Vsrad e uma corrente de carga de 50 A Determine a velocidade do rotor em rads 3 Um gerador CC de excitação independente entrega uma tensão de terminal a vazio de 230 V Este gerador tem uma resistência de armadura de 009 Ω e é capaz de fornecer uma potência nominal de 184 kW Calcule a tensão de terminal e a corrente de carga quando o gerador opera em condições nominais bem como a regulação de tensão 4 Um gerador CC de excitação independente de corrente nominal de 50 A resistência de armadura de 02 Ω e contante Kφf 24 Vsrad está acoplado à uma máquina primária que permite o controle de velocidade do rotor Determine a Para o rotor girando a 200 rads qual a tensão de terminal e a regulação de tensão b Se uma carga de 40 A precisar ser atendida com tensão de terminal de 480 V qual será o ajuste de velocidade do rotor para que tal carga seja atendida c Este gerador precisa alimentar um aparelho de 400 V que consome uma corrente de 30 A Qual deverá ser o ajuste de velocidade para que esta carga seja atendida 5 Um gerador CC de excitação independente de 24 kW e 720 V tem ra 04 Ω e Kφf 197 Vsrad e está ligado a uma máquina primária que opera a 180 rads Seu circuito de campo possui rf 32 Ω raj 88 Ω e vf 150 V Qual a tensão de terminal se φf 0 6 Um gerador CC de excitação independente tem dados nominais de 15 kW 150 V e 1200 rpm As resistências são ra 04 Ω rf 50 Ω e raj 40 Ω O gerador opera com velocidade constante de 900 rpm e sua curva de magnetização para essa velocidade é apresentada na Tab 1 Tabela 1 Curva de magnetização do motor da Questão 06 if A 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 ea V 4 18 36 54 68 76 80 82 83 84 Determine 1 a A tensão ea se Vf 72 V b A tensão ea se Vf 495 V c A tensão vt dos itens anteriores quando uma carga de 12 Ω é inserida 7 Um gerador CC shunt tem dados nominais de 10 kW 120 V e 1500 rpm As resistências são ra 04 Ω rf 50 Ω e raj 0 a 170 Ω O gerador opera com velocidade constante de 1500 rpm e sua curva de magnetização é apresentada na Tab 2 Tabela 2 Curva de magnetização do motor da Questão 07 if A 00 01 02 03 04 05 06 08 10 12 ea V 5 20 40 60 79 93 102 114 120 125 Determine a A tensão ea produzida apenas pelo fluxo residual b O valor da resistência crítica do circuito de campo c O valor de raj para uma tensão a vazio de ea 117 V d Para ea 120 V calcule vt quando a corrente de carga é 25 30 e 36 A e Desenha a curva característica de terminal do gerador para os dados do item anterior 8 Um gerador CC série entrega uma tensão de terminal de 220 V a uma carga de 9 kW Se ra 005 Ω rs 02 Ω e Kφf 19 Vsrad qual é a velocidade do rotor em rads 9 Um gerador CC série possui as seguintes características 925 kW 185 V e ra rs 01 Ω Operando a 1500 rpm apresenta curva de magnetização da Tab 3 Tabela 3 Curva de magnetização do motor da Questão 09 ia A 0 10 20 30 40 50 60 ea V 10 50 106 156 180 200 208 Determine a Se fosse retirada toda a carga do gerador passando a operar a vazio qual seria a tensão ea gerada Explique b A corrente ia quando o gerador opera com ea 185 V c As tensões ea e vt bem como a potência consumida pela carga quando demandar uma corrente de 20 40 e 60 A d Desenha a curva característica de terminal do gerador para os dados do item anterior 10 Desenhe os circuitos equivalentes dos geradores CC EI shunt série composto cumulativo e composto diferencial Desenhe também a curva característica vt vs iL desses geradores em um mesmo gráfico 2 Centro de Ensino Superior de Conselheiro Lafaiete Curso de Engenharia Elétrica Disciplina de Máquinas Elétricas I 20241 Prof Jose Antonio Toledo Junior Lista 01 Motores de Corrente Contínua Data Nome Matrícula Nota 1 Um motor CCEI de 9 kW está alimentado com tensão de armadura de 120 V As resistências de armadura e campo são respectivamente 02 Ω e 90 Ω O motor opera a 1500 rpm com uma corrente de campo 06 A e para essa velocidade tem a curva de magnetização da Tab 1 Tabela 1 Curva de magnetização do motor da Questão 01 if A 00 01 02 03 04 05 06 08 10 12 ea V 5 20 40 60 79 93 102 114 120 125 Determine a A tensão interna da armadura ea b A quantidade kφf da máquina c O torque eletromagnético Te d A tensão de alimentação nos terminais de campo Vf e Repita os cálculos para o motor operando a 900 rpm 2 Um motor CC shunt de 10 hp 220 V e 1500 rpm com enrolamentos de compensação tem uma resistência de armadura incluindo as escovas os enrolamentos de compensação e os interpolos de 02 Ω Seu circuito de campo tem uma resistência total de rf raj 30 Ω produzindo uma velocidade a vazio de 1500 rpm a Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é 30 A b Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é 60 A c Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é 90 A d Plote a característica de conjugado versus velocidade do motor 3 Um motor CC shunt tem parâmetros nominais 15 kW 150 V e 1200 rpm Considere as resistências ra 06 Ω rf 50 Ω e raj 70 Ω bem como a curva de magnetização da Tab 2 medida na velocidade nominal 1 Tabela 2 Curva de magnetização do motor da Questão 03 if A 00 01 02 03 04 05 06 08 10 125 ea V 4 18 36 52 85 103 122 137 141 144 Com o motor operando em 800 rpm determine a A corrente de campo if b A força contraeletromotriz ea e a corrente de armadura ia c A quantidade kφf da máquina d O torque induzido Tind e O rendimento η da máquina 4 Suponha que o motor da questão anterior esteja operando a vazio e que raj tenha sido ajustado para que a constante kφf fosse reduzida para 08 Vsrad Em qual velocidade o motor irá operar 5 Um motor CC série de 23 hp 240 V 75 A e 900 rpm tem resistências ra 009 Ω e rs 006 Ω A curva de magnetização para 900 rpm é apresentada na Tab 3 Tabela 3 Curva de magnetização do motor da Questão 05 ia A 15 30 45 60 75 90 ea V 95 150 188 212 229 243 Determine a A potência de saída o conjugado induzido e a tensão de alimentação para 40 60 80 e 100 da corrente de armadura de plena carga b Considerando a constante kc 00324 VsradA obtida no ponto de operação nominal e a tensão de alimentação de 240 V encontre o conjugado e a corrente de alimentação do motor para 25 50 75 e 100 da velocidade nominal Note não é possível mais manter φf constante e alterar proporcionalmente ea com ωmec pois alterar ωmec altera ea altera ia que por sua vez altera novamente ea etc até que entre em regime permanente c Plote a característica de conjugado vs velocidade do motor para o item anterior 6 O que é a reação de armadura a É o efeito da corrente de carga na velocidade do motor b É o efeito do fluxo magnético gerado pelo enrolamento de armadura sobre o fluxo mag nético gerado pelo enrolamento de campo c É o efeito do fluxo magnético gerado pelo enrolamento de campo sobre o fluxo magnético gerado pelo enrolamento de armadura d É o efeito da corrente de carga na eficiência do motor 2 7 Qual é a função do enrolamento de compensação a Compensar a reação de armadura na máquina b Aumentar o torque máximo do motor c Diminuir a resistência interna da máquina d Controlar a velocidade de rotação do motor 8 Desenhe os circuitos equivalentes dos motores CC EI shunt série e composto cumulativo Desenhe também a curva característica Te vs ωmec desses motores em um mesmo gráfico 3