Exemplo 1: Um motor CC com excitação independente é alimentado por um conversor CC-CC a partir de uma fonte CC de 600 V . A resistência da armadura é
. A constante fcem do motor é
, a corrente média de armadura,
e a corrente de campo é
. A corrente da armadura é contínua e tem ondulação desprezável. Se o ciclo de trabalho do conversor CC-CC for de
, determine:
(a) a potência de entrada a partir da fonte;
(b) a resistência equivalente de entrada do acionamento com conversor CC-CC;
(c) a velocidade do motor; e
(d) o torque desenvolvido.
(a) a potência de entrada a partir da fonte;
(b) a resistência equivalente de entrada do acionamento com conversor CC-CC;
(c) a velocidade do motor; e
(d) o torque desenvolvido.
Passo 1
O enunciado descreve um motor CC com excitação independente alimentado por um conversor CC-CC ideal a partir de uma fonte CC de
,V. Sabemos que, em regime permanente e desprezando perdas no conversor, a tensão média aplicada à armadura é
onde
é o ciclo de trabalho. Para resolver, vamos usar as equações do motor CC:
– Equação elétrica da armadura:
– Equação elétrica da armadura:
– Constante de fcem (EMF) do motor:
– Torque desenvolvido:
Com isso, achamos (a) potência de entrada da fonte, (b) resistência equivalente de entrada, (c) velocidade
e (d) torque
.
Passo 2
Calcular a potência de entrada a partir da fonte. Como o conversor é ideal, a potência de saída na armadura
é igual à potência fornecida pela fonte
. Primeiro, achamos a tensão aplicada:
A potência na armadura é
Logo,
A corrente de entrada da fonte é
Passo 3
Determinar a resistência equivalente de entrada do acionamento. Pela definição de resistência equivalente vista da fonte,
Passo 4
Calcular a velocidade do motor. Da equação da armadura temos
Usando
, isolamos
:
Passo 5
Calcular o torque desenvolvido. Usando
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)