Um motor composto de 10 HP, 230 V, 1250 rpm tem uma resistência de armadura de 0,5 ohms e uma queda de tensão nos contatos de escovas de 5 V . A resistência do campo série é 0,15 ohms e a resistência do campo shunt é 230 ohms. Quando ligado como motor shunt (campo série desligado), a corrente de linha na situação nominal é 55A e a corrente de linha a vazio é 4A. A velocidade sem carga é de 1810 rpm. Calcule:
a) A velocidade para carga nominal.
b) Potência interna em W e HP.

Passo 1

O enunciado trata de um motor CC composto ligado em shunt, com tensão de armadura V=230,V, resistência de armadura Ra=0,5, Omega, queda nos contatos de escovas Vb=5,V, resistência do campo shunt Rsh=230, Omega. Em vazio a corrente de linha é IL0=4,A, em carga nominal é ILn=55,A, e a velocidade em vazio é n0=1810,rpm.
Conteúdo: equação de circuito de armadura ( V=Ea+IaRa+Vb), proporcionalidade entre velocidade e tensão induzida para fluxo constante, e potência interna desenvolvida Pint=EaIa.

Passo 2

Calcular correntes de campo e de armadura em vazio e em carga.
Como o campo shunt está em paralelo,
Ish=VRsh=230230=1 A
Então a corrente de armadura é
Ia0=IL0-Ish=4-1=3 A, Ian=ILn-Ish=55-1=54 A

Passo 3

Determinar as fem induzidas em vazio e em carga usando
Ea=V - IaRa - Vb
Em vazio,
Ea0=230 - 3cdot0,5 - 5 =230 -1,5 -5 =223,5 V
Em carga nominal,
Ean=230 - 54cdot0,5 -5 =230 -27 -5 =198 V

Passo 4

Como, no regime shunt e fluxo constante, a velocidade é proporcional à fem induzida,
nnn0=EanEa0 Longrightarrow nn = n0EanEa0 =1810cdot198223,5approx1604 rpm

Passo 5

A potência interna desenvolvida pelo motor (antes de perdas mecânicas e de campo) é
Pint=Ean,Ian =198 Vtimes54 A=10692 W
Em cavalos-vapor:
HP=10692746approx14,3 HP

Resposta

a) nnapprox1604,rpm
b) Pint=10692,W approx14,3,HP

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