Os Problemas 8-1 a 8-12 referem-se ao seguinte motor CC:
\begin{aligned} P_{\text {nominal }} & =30 \mathrm{HP} & I_{L, \text { nominal }} & =110 \mathrm{~A} \\\ V_{T} & =240 \mathrm{~V} & N_{F} & =2700 \text { espiras por polo } \\\ n_{\text {nominal }} & =1800 \mathrm{rpm} & N_{\mathrm{SE}} & =14 \text { espiras por polo } \\\ R_{A} & =0.19 \Omega & R_{F} & =75 \Omega \\\ R_{S} & =0.02 \Omega & R_{\mathrm{aj}} & =100 \text { a } 400 \Omega \end{aligned}
Perdas rotacionais =3550 \mathrm{~W} a plena carga.
Curva de magnetização como a mostrada na Figura P8-1.
Nos Problemas 8-1 a 8-7, assuma que o motor pode ser ligado em derivação. O circuito equivalente do motor em derivação está mostrado na Figura P8-2.
8.2 Assumindo que não há reação de armadura, qual é a velocidade do motor a plena carga? Qual é a regulação de velocidade do motor?

Passo 1

O motor CC composto está ligado em derivação (shunt), com resistência de armadura R_{A}=0{,}19\\ \Omega e resistência de campo série R_{S}=0{,}02\\ \Omega. A tensão de linha é V_{T}=240\\ \rm V e a corrente de carga nominal é I_{L,\rm nom}=110\\ \rm A. A velocidade nominal dada é n_{\rm nom}=1800\\ \rm rpm. Vamos desprezar reação de armadura (fluxo constante) e usar o circuito equivalente para derivação, em que a resistência total da armadura é
R_{\rm eq}=R_{A}+R_{S}=0{,}19+0{,}02=0{,}21\\ \Omega.

Passo 2

Em regime permanente à plena carga, a força contra-eletromotriz E é
E = V_{T} - I_{L,\rm nom}\,R_{\rm eq} =240 -110\cdot0{,}21 =240 -23{,}1 =216{,}9\\ \rm V.

Passo 3

Como desprezamos saturação e reação de armadura, o produto constante k\Phi vale
k\Phi = \frac{E}{\omega} \quad\text{com}\quad \omega = 2\pi\frac{n_{\rm nom}}{60} =2\pi\frac{1800}{60}=60\pi\\ \rm rad/s.
Logo
k\Phi = \frac{216{,}9}{60\pi}\approx1{,}151\\ \rm V\cdot s/rad.

Passo 4

A velocidade de vazio n_{0} ocorre quando I_{A}\approx0, isto é, E_{0}\approx V_{T}. Assim
n_{0} =\frac{E_{0}}{k\Phi}\,\frac{60}{2\pi} =\frac{240}{1{,}151}\,\frac{60}{2\pi} \approx1993\\ \rm rpm.

Passo 5

A regulação de velocidade é
\frac{n_{0}-n_{\rm carga}}{n_{\rm carga}}\times100\% =\frac{1993 - 1800}{1800}\times100\% \approx10{,}7\%.

Resposta

A velocidade à plena carga é aproximadamente 1800\\ \rm rpm (coincide com a nominal)
A regulação de velocidade é cerca de 10{,}7\%.

Exercícios relacionados