Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Manutenção – Elétrica · 2023 · questão 29

Cesgranrio Transpetro 2023 Manutenção elétrica · Máquinas de corrente contínua e motores de indução

Questão 29

Considere um motor de corrente contínua, tipo de excitação shunt, tensão terminal de 400 V, que drena da rede uma corrente de 50 A. Considere, ainda, que a resistência total do campo shunt é de 50 \(\Omega\), e que a resistência de armadura é de 0,5 \(\Omega\).

Nas suas condições de operação, o motor possui perdas por atrito, por ventilação e do núcleo, totalizando 500 W.

Diante do exposto, a potência de saída do motor, em kW, é, aproximadamente, de:

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Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Máquinas de corrente contínua — potência de saída de um motor shunt pelas perdas.

Objetivo

Achar a potência de saída de um motor CC shunt de 400 V e 50 A, com campo de 50 Ω, armadura de 0,5 Ω e 500 W de perdas mecânicas e no núcleo. O que está em jogo é separar a corrente de campo da de armadura e descontar da potência de entrada as três perdas: no campo, na armadura e as rotacionais.

Conceitos para revisar

Motor shunt

Campo e armadura em paralelo na mesma tensão. A corrente da rede se divide: a do campo é a tensão sobre a resistência do campo; o resto vai à armadura.

\[I_{f} = \dfrac{U}{R_{f}}\qquad I_{a} = I - I_{f}\]

\(U\)tensão terminal, 400 V

\(R_f\)resistência do campo, 50 Ω

\(I\)corrente da rede, 50 A

Balanço de potência

A entrada é tensão vezes corrente da rede. Saem as perdas no cobre do campo, no cobre da armadura, e as perdas por atrito, ventilação e núcleo; o que sobra é a potência no eixo.

\[P_{saida} = U I - R_{f} I_{f}^{2} - R_{a} I_{a}^{2} - P_{rot}\]

\(R_a\)resistência de armadura, 0,5 Ω

\(P_{rot}\)perdas rotacionais e no núcleo, 500 W

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