Segunda lista de Máquinas Elétricas II

Segunda lista de Máquinas Elétricas II
Engenharia Elétrica – IFG Campus de Jataí
Prof. Marcelo
1) A corrente de campo de um motor síncrono é aumentada, causando uma
diminuição na corrente de armadura com tensão e carga constante. Qual era a
condição inicial do motor (antes da mudança) em termos de fator de potência?
2) Um motor trifásico síncrono de pólos lisos, ligado em Y, solicita 100 A (por
fase) de uma rede de tensão constante de 208 V e com fator de potência unitário.
A corrente de campo é de 0,9 A e a reatância síncrona é de 1,30 Ω. Desprezando
as perdas, (a) determine o ângulo de torque δ; (b) determine aproximadamente a
corrente de campo, se o fator de potência é alterado para 0,8 adiantado, com a
mesma potência no eixo. R: a) -47,27º b) 1,3 A
3) Ainda no motor síncrono do exemplo 2, na condição de 100 A por fase com
tensão constante de 208 V e fator de potência unitário, admita uma redução na
carga no eixo para 50 %. (a) Nesta nova condição, determine a nova corrente de
armadura e o novo fator de potência para a mesma corrente de campo. (b) Ainda
nesta condição (50 %), que corrente de campo deve ser requerida para que o
motor funcione com fator de potência unitário?
4) Um motor síncrono trifásico de 200 CV, 2 pólos, 60 Hz tem tensão terminal de
linha de 460 V e opera com corrente terminal de 120 A com fator de potência
0,95 indutivo. A corrente de excitação é de 47 A. Dada a reatância síncrona Xs=
1,68 Ω e desprezando a resistência da armadura, calcule (a) a tensão gerada Ef,
(b) o valor da indutância mútua Maf entre o campo e a armadura; e (c) a potência
ativa de entrada do motor em kW.
5) Um motor síncrono trifásico conectado em estrela, com 4 pólos, 60 Hz, 380 V,
tem uma impedância síncrona por fase de 0,4 Ω. A intensidade de excitação é
ajustada para que a tensão induzida permaneça em 450 V (linha), sendo a
potência consumida, nestas condições, de 140 KW. Calcule o fp de operação do
motor síncrono. R: fp = 0,96 cap
6) Uma carga elétrica trifásica de uma instalação consome 15 KW com fp 0,8
atrasado. A tensão de alimentação é de 220 V (linha), 60 Hz, Seq +. Para corrigir
o fp em 0,96 atrasado é utilizado um motor síncrono trifásico, de 6 pólos, 220 V,
6,5 cv, operando em vazio, cujo estator é conectado em triângulo. A curva de
magnetização da máquina tem os seguintes valores (em vazio):
Icampo (A)
Ef (V)
0,5
83
1
166
1,25
208
1,5
220
2,0
250
3
290
Pelo ensaio de curto-circuito com corrente de campo de 1,5 A obteve-se uma
corrente de armadura de 25,4 A. Calcule a tensão no induzido do estator para esta
condição (fp da instalação eleve para 0,96 indutivo). Despreze todas as perdas no
motor síncrono. R: Ef = 376,22∠
∠30º V (linha)
7) Um motor síncrono de 1000 Hp, 2300 Volts, trifásico, ligado em Y, freqüência 60
Hz, 20 pólos, tem reatância síncrona de 4 Ω por fase. Considerar o motor como tendo
rotor liso e todas as perdas podem ser desprezadas.
O motor opera conectado a um barramento infinito de tensão e freqüência nominal. A
corrente de excitação é ajustada tal que o fator de potência seja unitário quando a carga
no eixo do motor requer uma potência de 800 KW. Se a carga no eixo do motor é
vagarosamente aumentada, quando a corrente de campo é mantida constante, determine
o torque máximo que o motor pode desenvolver. R: 41 KN.m
8) Seja um motor síncrono de pólos lisos, 2300 V, Y, Xs = 3 Ω por fase e r = 0,25 Ω por
fase. O motor opera com uma carga tal que o ângulo de carga é de -15º, e sua excitação
esta ajustada de modo que a tensão interna tenha o mesmo módulo da tensão terminal.
Determine:
a) A corrente de armadura
b) O fator de potência do motor
c) Desenhe o diagrama fasorial da máquina