- Um conjunto motor-bomba de água tem motor de indução monofásico de 2 cv , 2 polos, tensão
, rendimento de
, velocidade 3490 rpm , fator de potência de 0,86 e fator de serviço
. Pede-se:
a) rotencia de saida maxima do motor em watts e o torque maximo do motor;
Passo 1
O enunciado dá um motor de indução monofásico com as seguintes informações (vou listar tudo claramente):
- Potência nominal:
. - Número de polos:
(não será necessário para a parte (a), mas está no enunciado). - Tensão e frequência:
. - Rendimento:
. - Velocidade:
. - Fator de potência:
. - Fator de serviço:
.
O que a parte (a) pede:
- Potência de saída máxima do motor em watts.
- Torque máximo do motor (em
).
Passo 2
Converter a potência de
para watts. Primeiro uma explicação curtinha:
(cavalo‑vapor métrico) é uma unidade de potência mecânica e vale aproximadamente
. Então a potência nominal mecânica do motor é
Agora faço a conta explícita:
Arredondando de forma prática para a prova, podemos usar
.
Passo 3
Aplicar o fator de serviço para achar a potência de saída máxima que o motor pode entregar sem exceder o que o construtor permite. Explicando: o fator de serviço é um multiplicador sobre a potência nominal que indica um limite seguro extra de carga contínua. Portanto
Substituindo os números:
Arredondando para duas casas decimais:
.
Observação didática rápida: o rendimento
serve para relacionar potência de saída mecânica e potência elétrica de entrada por
. Aqui não foi pedido o consumo elétrico, então não precisei usar
para obter a potência de saída máxima.
Passo 4
Agora calcular o torque máximo usando a relação entre potência, torque e velocidade angular. Vou ensinar essa fórmula passo a passo:
- A potência mecânica em um eixo é dada por
onde:
-
é potência em watts ( ), -
é torque em newton‑metro ( ), -
é velocidade angular em radianos por segundo ( ). -
A velocidade angular
relaciona‑se com a velocidade em rotações por minuto por
Substituindo
:
Faço a conta:
Passo 5
Isolar o torque na fórmula
:
Usando
e
:
Explicando o arredondamento: arredondei para duas casas decimais, que é preciso e adequado para provas práticas.
Passo 6
Resumo do raciocínio (pra te deixar confiante na prova):
- Convertemos
para watts para obter a potência nominal mecânica. - Aplicamos o fator de serviço (
) para achar a potência máxima permitida. - Transformamos
em com . - Usamos
para obter o torque máximo.
Força aí — segue o resultado final certinho abaixo.