Exemplo 2: Um motor CC com excitação independente de 15 hp , 220 V e 2000 rpm controla uma carga que requer torque de
a uma velocidade de 1200 rpm . A resistência do circuito de campo é
, a resistência do circuito da armadura,
e a constante de tensão do motor,
rad/s. A tensão do campo é
. As perdas por atrito viscoso e sem carga são desprezáveis. A corrente de armadura pode ser considerada contínua e sem ondulação. Determine:
(a) a fcem
(b) a tensão de armadura necessária
(c) a corrente nominal da armadura do motor.
(a) a fcem
(b) a tensão de armadura necessária
(c) a corrente nominal da armadura do motor.
Passo 1
O enunciado descreve um motor CC com excitação independente, dados nominais de 15 hp a 2000 rpm e tensão de campo
V, com
e
. Uma carga exige
a 1200 rpm. A constante de tensão é dada por
. Vamos achar: (a) a fcem
em 1200 rpm, (b) a tensão de armadura
naquele regime, (c) a corrente nominal de armadura à potência nominal.
Passo 2
Primeiro calculamos a corrente de campo, que fixa o fluxo
:
Como o motor é linear em regime estacionário, podemos definir a constante eletromecânica
Essa mesma constante vale para torque:
.
Passo 3
Convertendo a velocidade de 1200 rpm para rad/s:
A fcem no eixo é
Passo 4
Para suprir o torque de
usamos
, logo
Passo 5
A tensão aplicada na armadura deve vencer a fcem e a queda em
:
Passo 6
Para achar a corrente nominal de armadura no ponto de potência nominal de 15 hp (ou
W) a 2000 rpm, primeiro obtemos o torque nominal:
Então a corrente nominal de armadura é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)