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0:12:31 Questão 4/10 - Máquinas Elétricas Ler em voz alta Uma máquina de corrente contínua pode ser ligada de diversas formas diferentes, e cada uma delas possui características de funcionamento próprias. Uma das ligações mais simples de serem feitas é a ligação do motor de corrente contínua em derivação, ou ligação shunt. Neste tipo de ligação o enrolamento shunt em paralelo com o enrolamento de armadura e uma única fonte alimenta os dois enrolamentos. Nesta ligação o torque e a velocidade da armadura são diretamente proporcionais à tensão da fonte de alimentação. Desse modo, considere um motor em derivação de 10 HP, 230 V, tem uma resistência do circuito de armadura de 0,5 Ω e uma resistência de campo de 115 Ω . Em vazio e com tensão nominal, a velocidade é de 1200 rpm e a corrente de armadura é de 2 A. Se for aplicada uma carga, a velocidade cai para 1100 rpm. (DEL TORO, Vincent. Fundamentos de Máquinas Elétricas, 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1994). Determine o torque desenvolvido quando há a aplicação da carga. A 61,9 Nm B 66,8 Nm C 73,2 Nm D 77,5 Nm E 82,6 Nm
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Mauro Santos

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Vamos resolver passo a passo: Dados: - Potência (P) = 10 HP = 10 × 746 W = 7460 W - Tensão (V) = 230 V - Resistência da armadura (Ra) = 0,5 Ω - Resistência do campo (Rf) = 115 Ω - Velocidade em vazio (n0) = 1200 rpm - Corrente de armadura em vazio (Ia0) = 2 A - Velocidade com carga (n) = 1100 rpm --- Passo 1: Calcular a corrente total com carga (Ia) A corrente do campo (If) é constante, pois está em paralelo e a tensão é constante: If = V / Rf = 230 / 115 = 2 A A corrente total (It) é a soma da corrente da armadura (Ia) e do campo (If). Em vazio, Ia0 = 2 A (dado), então corrente total em vazio It0 = Ia0 + If = 2 + 2 = 4 A --- Passo 2: Calcular a corrente da armadura com carga (Ia) Para isso, precisamos da corrente total com carga, que não foi dada diretamente. Mas podemos calcular a corrente da armadura com carga usando a potência e a velocidade. --- Passo 3: Calcular a tensão na armadura (Va) Va = V - Ia × Ra Mas ainda não sabemos Ia com carga. --- Passo 4: Calcular a força contra-eletromotriz (E) E = Va (tensão na armadura) = V - Ia × Ra --- Passo 5: Relação entre velocidade e força contra-eletromotriz E é proporcional à velocidade (n), então: E0 / n0 = E / n Onde E0 é a força contra-eletromotriz em vazio. Em vazio: Ia0 = 2 A E0 = V - Ia0 × Ra = 230 - 2 × 0,5 = 230 - 1 = 229 V Então: 229 / 1200 = E / 1100 → E = (229 / 1200) × 1100 = 209,92 V --- Passo 6: Calcular Ia com carga E = V - Ia × Ra → Ia = (V - E) / Ra = (230 - 209,92) / 0,5 = 20,08 / 0,5 = 40,16 A --- Passo 7: Calcular torque (T) Potência mecânica na armadura: P = E × Ia = 209,92 × 40,16 = 8435 W (aproximadamente) Torque T = P / ω, onde ω = 2π × n / 60 ω = 2π × 1100 / 60 = 2π × 18,33 = 115,19 rad/s T = 8435 / 115,19 = 73,2 Nm --- Resposta correta: C) 73,2 Nm

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