Problema 102-2    Fonte:  Adaptado do Exemplo 7-4 - página 448 - CHAPMAN, Sthephen J. -    Livro: Fundamentos de Máquinas Elétricas - 5ª Edição - Ed. McGraw-Hill - 2013.

Um gerador CC de 12 polos tem uma armadura simplex com enrolamento ondulado contendo 144 bobinas de 10 espiras cada uma. A resistência elétrica de cada espira é 0,011 Ω. Seu fluxo por polo é 0,05 Wb e ele está girando a uma velocidade de 200 rpm.

a) Quantos caminhos de corrente há nessa máquina?

b) Qual a tensão induzida E_A?

c) Qual é a resistência de armadura efetiva dessa máquina?

Solução do Problema 102-2   

Item a   

O número de caminhos de corrente nessa máquina é dado pela eq. 102-10, repetida abaixo.

Então, substituindo as variáveis por seus respectivos valores, lembrando que a armadura é simplex, então m = 1, encontramos

Item b   

Para calcular a tensão induzida na armadura é necessário calcular o número de condutores na máquina, Z, dada pela eq. 102-04 mostrada abaixo.

Então, substituindo as variáveis por seus respectivos valores, encontramos

Neste momento estamos em condições de calcular a constante K_a usando a eq. 102-13, mostrada abaixo.

Logo, substituindo as variáveis por seus respectivos valores, encontramos

Com todos esses valores calculados estamos aptos a encontrar o valor da tensão induzida E_A usando a eq. 102-13 mostrada abaixo.

Item c   

O rotor dessa máquina é atravessado por dois caminhos paralelos, cada um consistindo de Z/2 = 1.440 condutores. Como uma espira é formada por dois condutores (um que sai do comutador, atravessa o rotor por uma ranhura e volta por outra ranhura fechando uma espira), então o total de espiras é igual ao número de condutores dividido por dois, ou 720 espiras. Portanto, a resistência de cada caminho de corrente vale

Como o rotor possui dois caminhos paralelos, a resistência de armadura efetiva é