- 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:
c) Corrente máxima consumida, ângulo de tase e corrente de partida do motor para fator
;
Passo 1
O enunciado fornece um conjunto motor-bomba com estes dados (peguei todos do enunciado e da imagem):
- Potência mecânica nominal do motor:
. - Tensão de alimentação:
. - Frequência:
(informação para contexto, não necessária nos cálculos abaixo). - Rendimento:
. - Fator de potência:
. - Fator de serviço:
.
O que se pede (apenas a parte (c) do enunciado):
- Corrente máxima consumida pelo motor.
- Ângulo de fase (ângulo
associado ao fator de potência). - Corrente de partida do motor para fator
(interpreto esse “fator ” como o fator de partida que multiplica a corrente nominal; isto é, corrente de partida = vezes a corrente nominal).
Passo 2
Converter a potência de
para watts. Explicação rápida: a unidade
(cavalo-vapor métrico) corresponde aproximadamente a
. Portanto a potência mecânica de saída do motor é
Isto é a potência útil mecânica entregue pelo eixo do motor.
Passo 3
Calcular a potência elétrica de entrada
. Conceito: o rendimento
relaciona a potência útil de saída com a potência elétrica absorvida:
Substituindo:
Interpretação: o motor consome cerca de
da rede para fornecer
no eixo (o resto vira perdas).
Passo 4
Ligar potência ativa, potência aparente e corrente. Conceito e fórmula:
- Potência ativa (real) é
(em W). - Potência aparente
(em VA) relaciona-se com a corrente eficaz e a tensão por . - O fator de potência define
. Assim
Aqui:
-
em watts (já calculado), -
em volts ( ), -
.
Passo 5
Calcular a corrente nominal
. Substituindo os números na fórmula:
Calcular passo a passo:
Interpretação: a corrente em regime nominal (de placa) é aproximadamente
.
Passo 6
Corrente máxima consumida (usando fator de serviço). Conceito: o fator de serviço (
) indica que o motor pode trabalhar, sem sobreaquecimento, até
vezes a sua potência nominal contínua; assim a corrente máxima admissível contínua é aproximadamente
.
Arredondando,
.
Passo 7
Cálculo do ângulo de fase
. Conceito: o fator de potência é
, onde
é o ângulo entre a corrente e a tensão (deslocamento de fase). Portanto
Avaliação numérica (em graus):
Também em radianos (se quiser):
. Interpretação: a corrente está atrasada (motor indutivo) em cerca de
em relação à tensão.
Passo 8
Corrente de partida para fator
. Interpretação: fator de partida
significa corrente de partida igual a
vezes a corrente nominal. Assim
Comentário prático: essa é a corrente de inrush esperada na partida direta (sem nenhuma limitação), bastante maior que a corrente nominal — é por isso que partidores ou métodos de partida suave são usados em motores maiores.
Passo 9
Resumo final dos valores obtidos (já calculados e explicados):
- Corrente nominal:
. - Corrente máxima (com fator de serviço
): . - Ângulo de fase:
. - Corrente de partida (fator
): .
Resposta
Corrente máxima consumida:
Ângulo de fase:
Corrente de partida (fator ):
Ângulo de fase:
Corrente de partida (fator