Se as perdas totais mecânicas no ferro, a 1.755 rpm são 800 W , calcular:
a) Corrente de entrada
b) Potência ativa de entrada
c) Potência de saída
d) Conjugado de saída
e) Rendimento
Passo 1
O enunciado dá um motor trifásico ligado em estrela com os parâmetros por fase e pede várias grandezas elétricas e mecânicas. Vou listar explicitamente o que é dado e o que é pedido.
Tensão de linha: \,400\\ \mathrm{V}. Frequência: \,60\\ \mathrm{Hz}. Ligação: estrela. Número de polos: 4. Velocidade mecânica dada: \,1755\\ \mathrm{rpm}. Perdas (mecânicas + no ferro) totais: \,800\\ \mathrm{W} (essas perdas devem ser subtraídas da potência desenvolvida para obter a potência de saída).
O que se pede:
a) Corrente de entrada (valor eficaz, linha).
b) Potência ativa de entrada.
c) Potência de saída.
d) Conjugado (torque) de saída.
e) Rendimento.
Passo 2
Primeiros cálculos básicos que vamos usar em todas as etapas: tensão por fase, velocidade síncrona e escorregamento.
(Arredondando: aproximadamente 35{,}58\\ \mathrm{kW}.)
Observação alternativa (checagem): também é válido calcular por P_{\text{in}}=3 I_{\text{ph}}^2 \Re(Z_{\text{tot}}); isso dá valor equivalente.
Passo 6
Cálculo da corrente que efetivamente passa no circuito do rotor (corrente do ramo Z_r), potência no entreferro (air-gap), perdas no rotor e potência mecânica desenvolvida.
Primeiro, a corrente que entra no paralelo Z_p é exatamente I_{\text{ph}}. Essa corrente se divide entre o ramo magnetizante Z_m=j20 e o ramo do rotor Z_r=4 + j0{,}2. Pela regra da divisão de corrente em dois ramos em paralelo: