Epc 6 - Conversão Eletromecânica de Energia - 2023-1

+30/1/33+ Conversão Eletromecânica de Energia EPC06 Professor: Marcelo Suetake 2023/1 Nome: Miguel Felipe de Almeida ID: 770766 Instruções Gerais: 1) Quadrados com fundo cinza é reservado ao professor. 2) Todos os gráficos devem conter título, rótulos, legendas, etc. 3) As questões com ♣ são consideradas corretas se e somente se to- das as alternativas corretas forem assinaladas. 4) As questões com ♠ são do tipo verdadeiro (V) ou falso (F), em que a alternativa assinalada errada anula a correta apenas na própria questão, não influenciando nas outras. 5) Considerem precisão de 4 algarismos significativos para todos os cálculos intermediários e 3 algarismos significativos apenas para a resposta final. PROBLEMA 1 Seja uma máquina de corrente contínua (MCC) de imã permanente com os dados de placa, parâmetros elétricos e mecânicos ilustrados na Tabela 1. Considerando-se a operação em regime permanente, responda as seguintes questões: Tabela 1: Parâmetros do Motor CC. Parâmetros Elétricos Dados de Placa Resistência de Armadura 6,7847 Ω Tensão de Armadura 190 V Indutância de Armadura 0,4523 H Corrente de Armadura 3 A Constante de Torque/Velocidade 1,0 Potência Nominal 2/3 hp Fluxo no Entreferro 1,8 Wb Velocidade Nominal 900 rpm Parâmetros Mecânicos * Considere 1 hp = 746 W Momento de Inércia 0,0871 Kgm² Constante de Atrito Viscoso 0,0013 Nms ITEM (A) Análise a partir do torque mecânico (eletromagnético) desenvolvido pela MCC: Desenvolva a modelagem matemática pertinente e realize as seguintes tarefas considerando a constante de atrito viscoso nula (B = 0 Nms): Modelo Matemático de Regime Permanente: Q1 [1,0] Desenvolva a modelagem matemática de ω𝑚 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑒) de regime permanente. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q2 [1,0] Desenvolva a modelagem matemática de 𝑖𝑎 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑐) de regime permanente. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Velocidade Angular: ω𝑚 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑒): Q3 [1,0] Plote o gráfico de ω𝑚 × 𝑉𝑒 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q4 [1,0] Plote o gráfico de ω𝑚 × 𝜙 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Miguel Felipe de Almeida – 1 – Ver. 2023.7.19/12:26 +30/2/32+ Q5 [1,0] Plote o gráfico de ω𝑚 × 𝑇ー𝑒 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Corrente de Armadura: 𝑖𝑎 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑒): Q6 [1,0] Plote o gráfico de 𝑖𝑎 × 𝑉𝑎 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q7 [1,0] Plote o gráfico de 𝑖𝑎 × 𝜙 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q8 [1,0] Plote o gráfico de 𝑖𝑎 × 𝑇𝑒 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Torque Eletromagnético: 𝑇𝑒𝑙 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑒) Q9 [1,0] Plote o gráfico de 𝑇𝑒𝑙 × 𝑉𝑎 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q10 [1,0] Plote o gráfico de 𝑇𝑒𝑙 × 𝜙 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q11 [1,0] Plote o gráfico de 𝑇𝑒𝑙 × 𝑇𝑒 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% ITEM (B) Análise da MCC a partir do torque aplicado no seu eixo: Desenvolva a modelagem matemática pertinente e realize as seguintes tarefas considerando a constante de atrito viscoso da Tabela 1: Modelo Matemático de Regime Permanente: Q12 [1,0] Desenvolva a modelagem matemática de ω𝑚 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑒) de regime permanente. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q13 [1,0] Desenvolva a modelagem matemática de 𝑖𝑎 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑐) de regime permanente. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Velocidade angular: ω𝑚 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑒): Q14 [1,0] Plote o gráfico de ω𝑚 × 𝑉𝑒 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q15 [1,0] Plote o gráfico de ω𝑚 × 𝜙 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Miguel Felipe de Almeida – 2 – Ver. 2023.7.19/12:26 +30/3/31+ Q16 [1,0] Plote o gráfico de ω𝑚 × 𝑇ー𝑒 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Corrente de armadura: 𝑖𝑎 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑒): Q17 [1,0] Plote o gráfico de 𝑖𝑎 × 𝑉𝑎 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q18 [1,0] Plote o gráfico de 𝑖𝑎 × 𝜙 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q19 [1,0] Plote o gráfico de 𝑖𝑎 × 𝑇𝑒 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Torque eletromagnético: 𝑇𝑒𝑙 × (𝑉𝑎, 𝜙, 𝑇𝑒): Q20 [1,0] Plote o gráfico de 𝑇𝑒𝑙 × 𝑉𝑎 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q21 [1,0] Plote o gráfico de 𝑇𝑒𝑙 × 𝜙 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Q22 [1,0] Plote o gráfico de 𝑇𝑒𝑙 × 𝑇𝑐 e discuta os resultados. ……………………………………………………………………………….. 0% 25% 50% 75% 100% Miguel Felipe de Almeida – 3 – Ver. 2023.7.19/12:26