Um motor de corrente contínua do tipo série, com 400 volts aplicados aos seus terminais, está fornecendo 14488 W no eixo de giro a 800 RPM, para acionar uma carga mecânica. A corrente absorvida pela armadura é de 40A. A resistência de enrolamento da armadura e do campo são 1,1 ? e 0,5 ?, respectivamente. Determine para essa condição de carga: o rendimento do motor. o torque eletromagnético interno, sabendo que as perdas mecânicas são 189 Watt. a força contraeletromotriz, sabendo que a queda nas escovas é BD = 2 V. as perdas elétricas do motor em W. as perdas rotacionais em W.
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segue o lnk: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4461645/mod_resource/content/1/JC-lista-04.pdf
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Para resolver o problema, precisamos calcular algumas grandezas adicionais. Primeiramente, a potência elétrica absorvida pela armadura é dada por:
P = VI
onde V é a tensão aplicada aos terminais do motor, e I é a corrente absorvida pela armadura. Substituindo os valores, temos:
P = 400 V × 40 A = 16000 W
As perdas elétricas do motor, por sua vez, são dadas por:
Pe = RI^2
onde R é a resistência de enrolamento da armadura. Substituindo os valores, temos:
Pe = 1,1 ? × (40 A)^2 = 1760 W
As perdas rotacionais, que correspondem às perdas mecânicas menos as perdas elétricas, são dadas por:
Pr = Pmec - Pe
onde Pmec é a potência mecânica fornecida pelo motor. Substituindo os valores, temos:
Pr = 14488 W - 1760 W = 12728 W
Com esses valores calculados, podemos determinar as demais grandezas solicitadas.
O rendimento do motor é dado por:
? = Pmec / Pelec
onde Pelec é a potência elétrica absorvida pela armadura e pelo campo, dada por:
Pelec = VI + VI = 2VI
Substituindo os valores, temos:
Pelec = 2 × 400 V × 40 A = 32000 W
Assim, o rendimento é:
? = 14488 W / 32000 W ? 0,4528 (ou 45,28%)
O torque eletromagnético interno do motor é dado por:
Te = (Pmec - Pm) / ?
onde Pm é a potência mecânica perdida nas perdas mecânicas, e ? é a velocidade angular do motor. Substituindo os valores, temos:
Te = (14488 W - 189 W) / (800 RPM × 2? / 60 s/min) ? 28,51 Nm
A força contraeletromotriz (f.c.e.m.) do motor é dada por:
Eb = V - IaRa - BD
onde Ia é a corrente absorvida pela armadura, Ra é a resistência de enrolamento da armadura, e BD é a queda de tensão nas escovas. Substituindo os valores, temos:
Eb = 400 V - 40 A × 1,1 ? - 2 V ? 439 V
Por fim, as perdas elétricas do motor foram calculadas anteriormente como Pe = 1760 W.
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