Um gerador CC de oito polos, 25 kW e 120 V , tem uma armadura de enrolamento imbricado duplex, contendo 64 bobinas de 10 espiras cada uma. Sua velocidade nominal é 3600 rpm. [0,7 cada item]
(a) Quanto fluxo por polo é necessário para produzir a tensão nominal nesse gerador em condições sem carga, a vazio?
(b) Qual é a corrente por caminho na armadura do gerador em condições de carga nominal?
(c) Qual é o conjugado induzido nessa máquina em condições de carga nominal?
(d) Quantas escovas deve ter essa máquina?
(e) Se a resistência do enrolamento for
por espira, qual será a resistência de armadura
da máquina?
(a) Quanto fluxo por polo é necessário para produzir a tensão nominal nesse gerador em condições sem carga, a vazio?
(b) Qual é a corrente por caminho na armadura do gerador em condições de carga nominal?
(c) Qual é o conjugado induzido nessa máquina em condições de carga nominal?
(d) Quantas escovas deve ter essa máquina?
(e) Se a resistência do enrolamento for
Passo 1
O enunciado descreve um gerador CC de oito polos (
), potência nominal
a
, com enrolamento imbricado duplex que totaliza
bobinas de
espiras cada. A velocidade é
.
Conteúdo necessário:
Equação da FEM gerada:
.
Corrente de armadura e divisão em caminhos paralelos
.
Torque eletromagnético:
.
Número de escovas em enrolamento duplex.
Cálculo de resistência de armadura considerando
caminhos em paralelo.
Conteúdo necessário:
Passo 2
(a) Fluxo por polo
para obter
a vazio.
Número total de condutores
Número total de condutores
Para enrolamento duplex lap temos
caminhos paralelos. Logo
Passo 3
(b) Corrente nominal na armadura
Como há
caminhos, a corrente por caminho é
Passo 4
(c) Conjugado induzido (eletromagnético)
A velocidade angular
A velocidade angular
Tomando potência útil
,
Passo 5
(d) Número de escovas
Em enrolamento duplex lap costuma- se usar duas escovas por pólo (uma positiva e uma negativa secundária), totalizando
Em enrolamento duplex lap costuma- se usar duas escovas por pólo (uma positiva e uma negativa secundária), totalizando
Passo 6
(e) Resistência de armadura
Cada espira tem .
Total de espiras no rotor:
Cada espira tem
Total de espiras no rotor:
Espiras por caminho:
Resistência de um caminho:
Como são
caminhos em paralelo, a resistência equivalente (entre escovas) é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d) escovas
(e)
(b)
(c)
(d)
(e)