Uma tensão contínua de 24 V é aplicada aos terminais da armadura

Lista de Exercícios de Motor de Indução
Unidades I e II
01 – Resolver os exercícios propostos do Fitzgerald e Sen.
02 – Uma tensão contínua de 24 V é aplicada aos terminais do estator de uma máquina de
indução e provoca a circulação de corrente de 80 A. Determinar a resistência de cada fase
sabendo-se que os enrolamentos do estator estão conectados em ∆. (0,45 Ω).
03 – Uma máquina de indução trifásica, 60 Hz, gira a 890 rpm sem carga. A velocidade cai
para 840 rpm quando é aplicada carga nominal. Determinar:
a) escorregamento a plena carga (s=0,067).
b) escorregamento com ¼ da carga nominal (s=0,0167).
c) freqüência da tensão induzida no rotor para operação com ¼ da carga nominal (1 Hz).
03 Um motor de indução, 6 polos, 50 kW, 440 V, 50 Hz, gira com escorregamento de 6%
quando opera a plena carga. Nessas condições as perdas por atrito e ventilação são de 300 W
e as perdas no núcleo do estator e rotor são de 600 W. Determinar os seguintes valores na
operação com carga nominal:
a) velocidade nominal (940 rpm).
b) conjugado entregue à carga (508 Nxm).
c) conjugado interno desenvolvido (517 Nxm).
d) freqüência do rotor em Hz (3 Hz).
05 Um motor de indução, Y, 208 V, 60 Hz, 2 polos, rotor bobinado desenvolve potência nominal
de 15 HP. Os parâmetros do circuito equivalente são: R1=0,2 Ω, R2=0,12 Ω, X1=0,41 Ω,
x2=0,410 Ω, Xm=15 Ω. As perdas mecânicas são de 250 W e as perdas no ferro de 180 W. Para
um escorregamento de 0.05 determinar:
a) corrente de linha (44,8‫ے‬-25,5o).
b) perdas por efeito joule no estator (1205 W).
c) potência no entreferro (13,4 kW).
d) potência elétrica convertida em mecânica (12,73 kW).
e) conjugado interno (35,5 Nxm).
f) conjugado de carga (34,5 Nxm).
g) rendimento (84,5 %).
h) velocidade em rad/seg (358 rad/s).
06 Para o motor do Ex. 05 calcular o torque máximo e o escorregamento correspondente
(sK=0,144 e Tk= 53,1 Nxm)
07 Para o motor do Ex. 05 determinar a resistência a ser inserida no rotor de modo que o
conjugado máximo ocorra na partida. (0,713 Ω).
08 Se o motor do Ex. 5 for alimentado por uma rede de 50 Hz o que deverá acontecer com a
tensão? Porque? Responda os itens do Ex. 05 para essa situação de alimentação e s=0.05.
(173,3 V, 38‫ے‬-24,4o, 866 W, 9,52 kW, 9,04 kW, 30,3 Nxm, 28,8 Nxm, 82,9 %, 298,5 rad/s.
09 Os resultados dos testes sem carga e de rotor travado de um motor de indução, 25 HP, 208
V, 60 Hz, Y, são os seguintes:
Sem carga – 22 A, 1200 W, 60 Hz
Rotor Travado - 24,6 V, 64.5 A, 2200 W, 15 Hz
Teste DC – 13,5 V, 64 A.
Pede-se os parâmetros do circuito equivalente. Considerar X 2 = 1.5 X 1 e desprezar as
perdas mecânicas.
Figura 1 – Resultado do exercício 9
10 Um MIT, 4 polos, 50 HP, 60 Hz, Y, 460 V, aciona carga de conjugado nominal com
escorregamento de 3,8 %. Os parâmetros do circuito equivalente são:
R1 = 0,33 Ω
X 1 = 0,42 Ω
X M = 30 Ω
X 2 = 0,42 Ω
As perdas mecânicas e no ferro são desprezíveis. Determinar:
a) o valor de R2 (0.0059 ??? ou 0.172???)
b) o conjugado máximo e o escorregamento correspondente (448 Nxm e 0.192)
c) conjugado de partida (199 Nxm)
Figura 2 – Curva do conjugado utilizando os parâmetros de R2 encontrados na letra a que permitirá analisar o valor
adequado da resistência.
11 Responda as questões a seguir que são referentes ao motor do Ex. 10
a) se o motor é conectado a um barramento infinito de 460 V, determinar a corrente de partida
( I1 = 273∠ − 59,2 )
o
b) Se uma linha de transmissão de impedância Z = 0,35 + j 0.25 Ω é usada para ligar o motor
a um barramento infinito. Determinar a corrente e a tensão nos terminais do motor no instante
da partida ( I1 = 193,2∠ − 52 , I1 = 187,7∠ − 7.2 )
c) se um transformador ideal de relação 1.4/1 é conectado entre o motor e a linha de
transmissão, determinar a corrente na linha de transmissão e a tensão nos terminais do motor.
o
o
( I1 = 115,4∠ − 54,9 , I1 = 219,7∠ − 4,3 )
o
o
12 Um MIT, 460 V, 4 polos, 60 Hz, ∆, 100 HP, tem escorregamento a plena carga de 5%,
rendimento de 92 % e fator de potência de 0,87. Na partida o motor desenvolve conjugado de
1,9 pu e solicita corrente de 7,5 pu. Para reduzir a corrente de partida o motor parte através de
autotransformador.
(a) Qual é a tensão de saída do autotransformador de modo que o valor mínimo do conjugado
no instante da partida seja de 1 pu. (334 V)
(b) para a tensão calculada em (a) determinar a corrente de partida do motor e a corrente na
linha. (637 A e 463 A).