Máquinas Elétricas

Máquinas Elétricas Ementa Máquinas elétricas de corrente contínua e corrente alternada trifásica princípios de funcionamento e aplicações gerais Bibliografia básica FITZGERALD A E UMANS Stephen KINGSLEY JR Máquinas Elétricas 6 ed Porto Alegre Charles Bookman Companhia 2006 DEL TORO Vicent Fundamentos de Máquinas Elétricas Rio de Janeiro LTC Livros Técnicos e Científicos SA 1999 550p KOSOW Irwing L Máquinas Elétricas e Transformadores 15 ed São Paulo Globo 2006 667p Bibliografia complementar CHAPMAN Stephen Electric Machinery Fundamentals 4ed New York MC Graw Hill 2005 SEN PC Priciples of Electric Machines and Power Electronics 2nd ed New York Jonh Wiley Sons 1987 613p BIM Edson Máquinas Elétricas e Acionamento 1ª ed Rio de Janeiro Elsevier 2009 455p Questão 1 Para que um gerador autoexcitado shunt funcione três condições devem ser satisfeitas Enuncieas Questão 2 Um motor CC Shunt autoexcitado tem resistência de enrolamento de campo de 600 ohms e resistência de armadura de 01 ohm com uma queda de tensão nas escovas de 5 V Os dados de placa do motor são 600V 1200 rpm 100HP e rendimento a plena carga de 90 Desejase que o torque de partida do motor seja igual a 300 do torque nominal Calcule a Resistência de partida que deverá ser inserida em série com o circuito de armadura b A velocidade nominal do motor se a resistência de partida calculada no item anterior é inserida em série com a armadura quando o motor está em operação Questão 3 Um motor de indução trifásico está operando em regime com escorregamento igual a 38 Desejase realizar a frenagem da máquina através da inversão de fases invertendose o campo girante No momento imediatamente seguinte a inversão das fases no estator determine a O valor do escorregamento da máquina de indução 10 ponto b A frequência da tensão do rotor 10 ponto Conforme Portaria nº 47 de 23 de novembro de 2021 a avaliação será por meio de um trabalho a ser entregue pelo portal acadêmico PRAZO DE ENTREGA até 15062024 às 2359 VALOR 10 pontos Todos os alunos deverão de forma individual postar a resolução no portal acadêmico Não será aceito trabalhos fora do prazo ou por email Questão 4 Um gerador de CC 50 kW possui 2000 espiras por polo no seu enrolamento de camposhunt Uma corrente no camposhunt de 120 A é requerida para gerar 125 V a vazio e de 175 A para gerar 140 V a plena carga Calcule a O número mínimo de ampèreespiras de campo série por polo requerido para fornecer as tensões requeridas a vazio e a plena carga como gerador composto conexão shunt curto b Se a máquina é equipada com um campo série com 5 espiras por polo e resistência de 002 ohm calcule a resistência do resistor de drenagem paralelo ao enrolamento série requerida para produzir a desejada compensação Questão 5 Considere um Gerador CC Shunt autoexcitado acionado a 1500 rpm Sua característica de magnetização é ditada pela equação Ea 400 If 3 If e foi obtida a 1500 rpm Sabendo que a resistência do campo shunt vale 50 ohms e desprezando a Resistência de armadura a Calcule a tensão terminal a vazio quando o gerador é acionado a 1500 rpm Considere neste caso a queda de tensão na armadura e nas escovas nula b Qual o valor da tensão terminal a vazio se a velocidade do gerador cai para 750 rpm Questão 6 Uma máquina de indução trifásica está mecanicamente acoplada a uma máquina de corrente contínua configuração Shunt Os parâmetros das máquinas são os seguintes Máquina de Indução Trifásica 5 kVA 208 V 60 Hz 4 pólos 1740 rpm R1 03 Ω X1 06 Ω R2 035 Ω X2 12 Ω Xm 38 Ω Máquina de Corrente Contínua 220 V 5 kW 1750 rpm Ra 05 Ω Rfw 100 Ω Rfc 100 Ω A máquina de indução está conectada a uma fonte de trifásica 208 V 60 Hz e a máquina de corrente contínua é conectada a uma fonte de 220 V DC A perda rotacional de cada máquina da composição MG é 250 W e pode ser considera constante O sistema está em funcionamento e gira a 1910 rpm na mesma direção do campo girante da máquina de indução Nesta situação determine a O modo de operação da máquina de indução e da máquina de corrente contínua b A corrente no estator da máquina de indução c A potência ativa e reativa nos terminais da máquina de indução Indique a direção de cada uma d A perda no cobre do circuito do rotor e A corrente de armadura e sua direção para a máquina de corrente contínua Questão 6 Ao se confundir durante a tradução de um exercício um aluno formulou a seguinte questão e encaminhou ao professor Resolva conforme dados abaixo Um motor de indução trifásico 100 kVA 460V 60 Hz oito pólos rotor bobinado tem os seguintes parâmetros para seu circuito equivalente r1 008 Ω r2 006 Ω x1 x2 02 Ω xm 70 Ω Por uma questão de fonte disponível o motor é conectado em uma rede de 380 V 60 Hz Determine a Qual percentual de torque foi perdido na partida ao energizar o motor com tensão reduzida b Qual o rendimento da máquina quando operando com torque máximo e tensão reduzida Questão 7 A máquina de Corrente Contínua da figura abaixo tem os seguintes parâmetros de operação B 04 T l 05 m comprimento r 025 m raio VB 48 V R 04 ohms w 500 rads a Essa máquina está operando como motor ou gerador Explique b Qual o valor da corrente que está fluindo da máquina ou para a máquina c Se alterarmos a velocidade da máquina para 550 rads qual será o valor da corrente para a máquina ou saindo da máquina Questão 8 Ao terminar o estudo acima Catarina ficou se perguntando como ficariam as curvas de Torque x Velocidade se alterássemos a Resistência externa conectada ao rotor da máquina e a tensão de entrada da máquina Esboce as curvas para responder ao questionamento de Catarina Esboce uma apresentando o que ocorre quando variamos a resistência externa e outra apresentando a resposta ao variarmos a tensão de entrada Indique a ordem de crescimento de grandeza de cada uma menor para maior