Maquinas Eletricas

Máquinas Elétricas - Unidade I

1ª. avaliação: valor zero a vinte pontos – grupo de cinco alunos

LDB Terra, 19/08/2013

1. Campo girante. Considere a máquina da Figura 1.

a) Dados: f=60 Hz, Imax= 10 A, θa = θb = 0

Determinar e representar graficamente a posição do campo girante para t={ 0, T/12, T/4 e T/2 }.

b) Repetir o item a) adotando, agora, θa = 0o e θb =90o .

c) Repetir o item a), adotando, agora, θa = 30o e θb =90o

d) Comparar os resultados e justificar as diferenças observadas.

2. As dimensões do circuito magnético da máquina da Figura 1 são, respectivamente:

Estator: Raio maior, R= 12,5 cm: Raio menor, r= 10 cm: comprimento, ℓ = 25 cm.

Rotor: comprimento da cabeça do polo: 2 π (r/12).

Entreferros: g= 0,5 cm/cada.

Desconsiderando a saturação das partes magnéticas ( μ>> μo ), e o espalhamento de fluxo no entreferro, calcular a forca magneto motriz necessária para se estabelecer uma densidade de fluxo B= 1,5 T no entreferro. (μo = 4 π 10-7 Wb.m/A). Especificar o numero de espiras em 5000 e determinar a corrente de campo nominal.

3. Se as fases possuem cada uma delas, respectivamente, 3 bobinas de passo pleno, localizadas em ranhuras situadas a +15o e -15o da ranhura em que se encontra a bobina central, para uma rotação 3600 rpm, determinar as tensões instantâneas geradas:

a) em cada lado de bobina da fase a,

b) em cada lado de bobina da fase b,

c) na fase a, com suas bobinas conectadas em serie,

d) na fase b, com suas bobinas conectas em serie,

e) determinar o fator de enrolamento.

4. Determinar o valor eficaz da tensão a vazio, módulo e ângulo, nos terminais da máquina, com as fases a e b ligadas em série.

5. Determinar agora o valor eficaz da tensão a vazio, módulo e ângulo, em cada uma das fases, para as seguintes condições:

a) corrente de campo nominal e rotação de 3600 rpm

b) corrente de campo reduzida em 50% e 3600 rpm

c) corrente de campo nominal e rotação de 1800 rpm.

6. O enrolamento do estator da máquina elementar é agora substituído por um enrolamento trifásico equilibrado, cujas bobinas são colocadas em ranhuras no estator, com os eixos de cada uma das fases defasados entre si de 120 graus. As correntes em cada fase são respectivamente: Ia= Imax sen (wt+30o), Ib=Imax sen(wt+150o) e ic= Imax sen(wt+270o), com f=60 Hz e Imax= 10. Determinar e representar graficamente a posição do campo girante nos instantes para t={ 0, T/12, T/4 e T/2 }.

7. Repetir o item 9, supondo, agora, um desequilíbrio nas correntes representado