3.6 Potência mecânica

A potência eletromecânica “Pem” de uma máquina elétrica CC operando no modo motor corresponde à fração da potência elétrica de entrada convertida em potência mecânica – esta, por sua vez, operando no modo gerador, designa a fração da potência mecânica convertida em elétrica.

No modo motor, a “Pem” é determinada, se as perdas no ferro forem ignoradas. Assim, ela é estabelecida a partir da subtração da potência elétrica de entrada da armadura menos as perdas no cobre de armadura, isto é:

Onde:

$P_{em}$ – Potência eletromecânica ($W$);

$V_{ta}$ – Tensão na entrada da armadura ($V$);

$I_a$ - Corrente na armadura ($A$);

$r_a$ - Resistência na armadura ($\Omega$).

4. Procedimentos para Identificação dos Parâmetros Elétricos do Motor CC

Em um ensaio realizado em laboratório, foram verificados os parâmetros elétricos do motor de corrente contínua que apresenta as seguintes características: motor de 0,25 HP, velocidade de 1800 RPM, torque de 1,4 (N.m), alimentação na tensão nominal de 120 Vcc, corrente nominal de 2,8 (A), corrente no enrolamento shunt 0,3 (A), no enrolamento série de 3 (A), e na armadura de 3 (A). Esse experimento foi realizado para cada tipo de enrolamento (shunt, série e componud) e deverá servir como modelo para orientar os alunos que tenham condições de realizá-lo em outra máquina CC.

4.1 Procedimento do motor shunt

Serão apresentadas duas maneiras de medir a resistência dos enrolamentos, uma experimental e outra instrumental. Devem ser identificadas todas as partes do motor, bem como efetuar a contagem de lâminas do comutador, número de escovas, número de bobinas no estator, etc.

• 1º Passo
• 2º Passo
• 3º Passo

Identifique o número de escovas, de lâminas do comutador e de bobinas do estator antes do início dos testes, lembrando que, se o motor for de 4 polos, ele terá 4 grupos de bobinas com enrolamento série e 4 grupos com enrolamentos shunt.

Execute a medição da resistência elétrica, utilizando um ohmímetro, dos enrolamentos, série, shunt e da armadura, que foram as seguintes: o enrolamento série 2 ($\Omega$), shunt 261 ($\Omega$) e da armadura 8 ($\Omega$).

Alimente o enrolamento shunt com uma fonte ajustável de tensão Vcc, variando de 0 a 120 Vcc, conforme a Figura 27.

Figura 27 - Esquema de montagem do experimento

Fonte: Adaptado de Carvalho (2011).

Utilize também um amperímetro e um voltímetro no experimento e certifique-se de que a fonte está inicialmente na tensão zero. Só então, aumente vagarosamente e cuidadosamente a tensão no shunt, até que ele atinja sua corrente nominal, que no caso desse motor é de 0,3 (A). Note que, ao atingir a corrente nominal, temos uma tensão medida no voltímetro de 78 Vcc e ela é menor que a nominal do motor de 120 Vcc, isso ocorre porque estamos alimentando apenas o shunt e não existe "fcem" para se opor à "fem" que estamos aplicando.

A seguir desligue a fonte de tensão e calcule o valor da resistência do enrolamento shunt usando a lei de Ohm, (V = R*I).

$$R = 78 Vcc/0,3(A)$$ $$R = 260 (\Omega)$$