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UNISAL ACIONAMENTOS ELÉTRICOS

2a LISTA DE EXERCÍCIOS / 2012 Eng. Elétrica / Eletrônica

Prof. João Carlos 1- Quais o parâmetros a serem variados para o controle de velocidade dos motores CC de

excitação separada? Explique como é possível variar a velocidade do motor cc através do

controle desses parâmetros. Represente as curvas características de torque e potência em

função da velocidade.

2- A velocidade de um motor CC de 20HP, 300V e 1800rpm de excitação separada é

controlada por um acionamento com conversor (retificador) trifásico controlado. A corrente

de campo também é controlada por um conversor trifásico e é ajustada para o máximo

valor possível. A entrada CA é uma alimentação trifásica conectada em estrela de 208V e

60Hz. A resistência de armadura é Ra = 0,25, a resistência de campo é Rc = 245 e a

constante de tensão do motor é k= 1,2 V / (A . rad/s). Considere as correntes de armadura

e campo contínuas e sem ondulações. O atrito é desprezível. Determine:

a) o ângulo de disparo áA do conversor do conversor de armadura se o motor fornecer

potência nominal à velocidade nominal.

b) a velocidade a vazio se os ângulos de disparo forem os mesmos que na letra a) e a

corrente de armadura a vazio for 10% do valor nominal.

c) a regulação de velocidade.

Resp.: áA = 14,590, wo = 1877,58 rpm, Reg = 4,3%

3- Um retificador trifásico de onda completa é usado para controlar a velocidade de um motor

CC de excitação separada, 100 HP - 600 V - 1800 rpm, Parâmetros do motor: resistência de

armadura Ra = 0,4 e indutância de armadura La = 5mH, constante do motor k. = 0,3 V /

rpm. A tensão de alimentação do conversor trifásico é 480 VCA / 60Hz. Assume que a fonte e o

conversor são ideais, e corrente do motor constante (sem ripple).

Para um ângulo de disparo á = 450 e corrente de armadura 130 A, determine:

a) velocidade do motor em rpm

b) torque eletromagnético desenvolvido em N.m.

Resp.: wr = 1354,56 rpm, Td = 372,42 Nm

4- Um motor CC de excitação separada de 60HP, 230V e 1750rpm é controlada através de um

conversor, como mostra o diagrama de blocos da figura abaixo. A corrente de campo é

mantida constante em IC = 1,25A e a constante de tensão é K= 0,81 V / (A . rad/s). A

resistência de armadura Ra = 0,02 e a constante de atrito é B= 0,3N.m / rad/s.

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a) Determinar o torque nominal do motor

b) Determinar a tensão de armadura Va para acionar o motor à velocidade nominal

c) Se a tensão de armadura for mantida inalterada, determinar a velocidade na qual o

motor desenvolve o torque nominal.

aaa

a VkBR

k

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Resp.: Tn = 244,24 N.m, Va = 186,64 V, Wr = 1704,74 rpm

5- Descreva os métodos de partida de motores de indução trifásicos com rotor de gaiola:

a) Chave estrela-triângulo

b) Chave compensadora

c) Soft-Starter

6- Cite e explique quais os meios de se controlar a velocidade dos motores de indução

trifásicos..

7- Qual o princípio utilizado para o controle escalar em inversores de freqüência?

8 � Defina região de enfraquecimento de campo de um inversor escalar.

9- O acionamento de motores de indução através da variação da frequência da tensão de

entrada (inversor de frequência com controle escalar), considerando o escorregamento sempre

o mesmo, permite controlar a velocidade do motor de acordo com a relação V/f. Explique de

maneira qualitativa utilizando as palavras: diminui, aumenta ou permanece constante, o que

acontece com a velocidade do motor, o conjugado máximo desenvolvido, a tensão de

alimentação, a potência mecânica desenvolvida e o fluxo de entreferro, se aumentarmos a

frequência:

a) f 0 até a frequência nominal fn

b) acima do valor nominal ( f > fn)

Justifique sua resposta utilizando o gráfico abaixo, onde apresenta curvas sobrepostas de

conjugados para diversas freqüências.

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10- Descreva detalhadamente o princípio de um controle vetorial em um motor de indução

trifásico.

11- Descreva as vantagens / características de um controle vetorial.