Problema 108-1    Fonte:  Problema elaborado pelos autores do site.

Seja um motor de indução monofásico de 4 polos com potência nominal de 1 HP e escorregamento de 3%. Sabe-se que possui perdas rotacionais de 120 W e está conectado a uma rede de 60 Hz. Encontre:

a) a velocidade sícrona do motor em rpm;

b) a velocidade do eixo do motor em rpm;

c) a potência mecânica do motor;

d) o torque induzido do motor;

Problema 108-2    Fonte:  Problema elaborado pelos autores do site.

Uma rede de 220 V, 60 Hz fornece 1.100 W a um motor de indução monofásico de 4 polos. Na placa de identificação do motor consta que FP = 0,85 e η = 0,9. Supondo que as perdas rotacionais são da ordem de 140 W, encontre:

a) a corrente elétrica no motor;

b) a potência nominal do motor;

c) a potência mecânica do motor;

Problema 108-3    Fonte:  Problema elaborado pelos autores do site.

Considerando os dados do motor no problema anterior e supondo um escorregamento de s = 0,045, encontre:

a) a potência no entreferro;

b) o torque induzido no motor;

d) o torque na carga.

Problema 108-4    Fonte:  Problema elaborado pelos autores do site.

Em um motor monofásico 6 polos com escorregamento, s = 0,05, conectado a uma rede 60 Hz, 220 V, possui uma potência de entreferro, P_gap = 800 W. Também, sabe-se que R_P = 27,4 Ω e R_R = 2,4 Ω. Determine:

a) a velocidade angular síncrona do motor;

b) a corrente elétrica I₁ que circula pelo motor;

c) a potência no entreferro devido ao campo progressivo, P_Pgap, e ao campo retrógrado, P_Rgap;

d) o torque induzido no rotor do motor.

Problema 108-5    Fonte:  Problema elaborado pelos autores do site.

Baseado nos resultados do problema anterior:

a) determine as perdas totais no cobre do motor;

b) determine a potência mecânica, P_mec, do motor;

c) supondo que FP = 0,8, qual a potência de entrada do motor?

d) supondo que o rendimento do motor é 75%, qual a potência nominal do motor?

e) determine as perdas rotacionais da máquina.

Problema 108-6    Fonte:  Adaptado do exemplo 9-1 - página 595 - CHAPMAN, Stephen J. -    Livro: Fundamentos de Máquinas Elétricas - 5ª edição - Ed. McGrawHill - 2013.

Um motor de fase dividida, 1/3 HP, 110 V, 60 Hz com 6 polos, apresenta as seguintes impedâncias:

R₁ = 1,52 Ω   X₁ = 2,10 Ω   R₂ = 3,13 Ω   X₂ = 1,56 Ω   e   X_m = 58,2 Ω

As perdas no núcleo desse motor são 35 W, ao passo que as perdas mecânicas por atrito e ventilação e as suplementares totalizam 16 W. O motor está operando em tensão e frequência nominais com o seu enrolamento de partida em aberto e o escorregamento do motor é de 5%. Encontre as seguintes grandezas nessas condições:

a) a velocidade em rpm;

b) a corrente no estator;

c) o fator de potência do estator;

d) a potência de entrada da máquina;

e) a potência no entreferro da máquina;

f) a potência mecânica da máquina.

Problema 108-7    Fonte:  Adaptado do exemplo 9-1 - página 595 - CHAPMAN, Stephen J. -    Livro: Fundamentos de Máquinas Elétricas - 5ª edição - Ed. McGrawHill - 2013.

Baseado nos dados e resultados encontrados no problema anterior "probesol108-6", encontre as seguintes grandezas:

a) o torque induzido no motor;

b) a potência nominal do motor;

c) o torque na carga;

d) a eficiência da máquina;

e) calcule as perdas no cobre do motor e verifique se a lei da conservação de energia é preservada.

Problema 108-8    Fonte:  Problema elaborado pelos autores do site.

Um motor de fase dividida, 127 V, 60 Hz com 4 polos, apresenta as seguintes impedâncias:

R₁ = 0,55 Ω   X₁ = 0,83 Ω   R₂ = 1,70 Ω   X₂ = 0,72 Ω   e   X_m = 41,5 Ω

As perdas no núcleo desse motor são 57 W, ao passo que as perdas mecânicas por atrito e ventilação e as suplementares totalizam 17,7 W. O motor está operando em tensão e frequência nominais com o seu enrolamento de partida em aberto e o escorregamento do motor é de 6,5%. Encontre as seguintes grandezas nessas condições:

a) a corrente no estator;

b) o fator de potência do estator;

c) a potência de entrada da máquina;

d) a potência no entreferro da máquina;

e) a potência nominal da máquina;

f) o rendimento da máquina.

Problema 108-9    Fonte:  Exemplo 9.2 - Máquinas Elétricas - Umans, Stephen & Fitzgerald - 7ª edição - McGraw Hill Education - 2014

Um motor com partida a capacitor de 1/4 HP, 110 V, 60 Hz e 4 polos tem os seguintes parâmetros do circuito equivalente:

R₁ = 2,02 Ω  R₂ = 4,12 Ω   X₁ = 2,79 Ω   X₂ = 2,12 Ω   e   X_m = 66,8 Ω  

O motor funciona com tensão e frequência nominais e o enrolamento auxiliar aberto. Sabendo que as perdas no núcleo são 24 W, as perdas rotacionais são 13 W e escorregamento s = 0,05, determine:

a) a corrente de estator;

b) o fator de potência, FP, do motor;

c) a potência nominal;

d) a velocidade angular síncrona;

e) o conjugado no eixo do motor;

f) o rendimento da máquina.

Problema 108-10    Fonte:  Problema elaborado pelos autores do site.

O projeto de um motor de fase dividida, 127 V, com potência nominal de 1 HP, deve ter um rendimento de 68% e FP = 0,80. Além disso, deve possuir os seguintes parâmetros do circuito equivalente:

Z_P = 8,0 + j 5,5 Ω  Z_R = 0,8 + j 0,7 Ω

O motor deve funcionar com tensão e frequência nominais e o enrolamento auxiliar aberto. Sabe-se que as perdas no núcleo devem ser 40 W, as perdas rotacionais e suplementares 12,4 W. Determine:

a) a corrente de estator;

b) o valor da resistência R₁ do enrolamento principal;

c) o valor da reatância X₁ do enrolamento principal.