Máquinas Elétricas II

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Máquinas Elétricas II
Unidade 1
Seção 1
Muitos processos industriais necessitam operar com velocidades de rotação variável, para tal pode-se adotar a troca de relação de polias, caixas mecânicas de redução ou sistemas de fricção, ocasionando para tais trocas a parada do processo e operação de baixo rendimento. Assim dentre os tipos de motores, o que possui grande versatilidade no controle de velocidade são os de corrente contínua.
 
Para uma melhor análise é dividido em parte fixa e parte móvel, denominados respectivamente como estator e rotor, estes são separados pelo entreferro.
A seguir na coluna A estão relacionados as partes que formam o ESTATOR e o ROTOR e na coluna B suas composições e funcionalidade, faça a associação da coluna A com a coluna B:
	Coluna A
	Coluna B
	I. Pólos de excitação - sapatas polares
	1. Estrutura suporte da máquina, possui a finalidade de conduzir o fluxo magnético indutor.
	II. Carcaça
	2. Geram o fluxo magnético indutor principal e são constituídos de condutores enrolados sobre núcleos de chapas de aço laminadas cujas extremidades possuem um formato que se ajusta a armadura.
	III. Porta Escovas
	3.Por ele é percorrido a corrente de armadura, encontrado na região interpolar. Tem como finalidade compensar na região de comutação, a reação da armadura, e evitar o deslocamento da linha neutra em carga.
	IV. Rotor com Enrolamento
	4. Por ele é percorrido a corrente de armadura, encontrado distribuído na periferia da sapata polar. Tem como finalidade compensar ao longo da periferia do motor a reação da armadura, evitar o aparecimento de faíscas provocadas por uma ddp entre espiras devido a distribuição não uniforme da indução no entreferro e é destinado a reduzir o fluxo magnético provocado pelos enrolamentos do rotor.
	V. Escova
	5. Aloja as escovas e é montado para que ao ser  girado consegue-se realizar o ajuste da zona neutra.
	VI.Enrolamento de Compensação
	6. Composta de material condutor e desliza sobre o comutador quando este gira, comprimida por uma mola contra o coletor, proporcionando a ligação elétrica entre a armadura e o exterior.
	VII. Comutador
	7. Transfere a energia ao enrolamento do rotor, constituído de lâminas de cobre isoladas uma das outras por meio de lâminas de mica.
	VIII. Pólos de comutação
	8. É o elemento que transmite a potência mecânica desenvolvida pelo motor. 
	IX. Eixo
	9. Centrado no interior da carcaça, é constituído por um pacote de chapas de aço silício laminadas, com ranhuras axiais na periferia para acomodar o enrolamento da armadura. Este enrolamento está em contato elétrico com as lâminas do comutador. 
Assinale a alternativa que possua a associação CORRETA:
Escolha uma
I-2; II-1; III-5; IV-9; V-6; VI-4; VII-7; VIII-3; IX-8.
Para uma melhor análise características construtivas de uma máquina de corrente contínua, dividimos em duas partes, estator que também pode ser chamado de campo, parte fixa, e rotor que também é chamada armadura, que é a parte móvel.
Marque a alternativa onde estão presentes apenas as partes constituintes do estator:
Escolha uma:
Carcaça, Pólos de comutação, Escovas.
Sabemos que um motor CC é composto por um eixo acoplado ao rotor que é a parte girante do motor, o estator é composto por um ímã e o comutador tem a função de transferir a energia da fonte de alimentação ao rotor. Podemos caracterizar o funcionamento do motor de corrente contínua como: aplicando uma corrente elétrica em um condutor, este estando localizado em um campo magnético, esse condutor é sofre a ação de uma força mecânica, assim é gerado o torque e o giro do eixo do motor. As máquinas de corrente contínua podem ainda ser classificadas conforme as interconexões entre os enrolamentos do campo e da armadura e a forma como são alimentados seus circuitos.
 
Com base nas características dos motores CC, associe a COLUNA-A, que apresenta os diferentes tipos de excitação, com a COLUNA-B, que apresenta suas respectivas definições:
 
	COLUNA-A
	COLUNA-B
	I- Excitação série
	A - Esse tipo de excitação traz como característica uma velocidade praticamente constante, sendo que a mesma pode ser ajustada com a variação da tensão de armadura ou pelo enfraquecimento de campo. Em geradores médios, a corrente de campo requerida fica em torno de 3% correte nominal de armadura, estes são usados em sistemas realimentados de controle, pois possuem uma maior facilidade de controle de velocidade.
	II- Excitação independente
	· B - O enrolamento de campo é mais fino e possui mais espiras do que o enrolamento de armadura, assim este deve suportar a tensão aplicada na armadura, que por sua vez consome mais corrente, possui uma boa regulação de velocidade, pois com o aumento da carga, automaticamente aumenta-se a corrente de armadura, o que ajuda a manter o torque da máquina.
	III- Excitação composta
	· 
· C - Possui enrolamento com poucas espiras com fio de certa seção circular, alto torque na partida com cargas, o campo magnético criado no estator depende da mesma corrente aplicada ao enrolamento de armadura. Caso o motor seja ligado sem carga, o campo magnético do estator depende da corrente absorvida, quanto menor o campo magnético maior a velocidade do motor. Esse tipo de motor é excelente em aplicações em que há alta carga de inércia, como trens e aplicações com forte tração, tomando-se o cuidado de operá-lo sempre com carga aplicada.
	IV- Excitação shunt
	· 
· D - Possui enrolamento de campo independente e apresenta um fluxo mínimo mesmo com o motor em vazio. Possui excelentes regulação de velocidade e torque de partida. É mais utilizado quando é necessária uma velocidade constante com variações extremas de carga.
Agora assinale a alternativa que apresenta a associação correta.
Escolha uma
I-C; II-A; III-D; IV-B
Existem vários aspectos que afetam a operação adequada da máquina CC. Um deles é chamado de reação da armadura, essa reação além de afetar a resultante de campo interferindo no valor da corrente de campo efetiva e consequentemente na tensão gerada, pode ocasionar outros problemas na maquina cc.
 
Como tentativa de compensar o efeito da armadura, avalie os seguintes procedimentos realizados:
  
I - O ajuste da zona neutra consiste em fazer o ajuste das escovas e do comutador de forma a reposiciona-los na posição onde a zona neutra foi deslocada, mas não se pode manter uma posição e deslocar as escovas de acordo com variações de carga, pois de acordo com a sua utilização, seja motor ou gerador, o sentido tem de ser observado.
II - A construção da máquina com uso de chapas chanfradas, com maior relutância nas extremidades, obrigando o fluxo de campo a ser confinado no centro de cada um dos polos.
III - Técnica mecânica, realizada com a utilização de enrolamentos que são instalados no estator e ligados em série com a armadura, chamados de interpolos ou então enrolamentos de compensação.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
I e II
A queda de tensão na máquina CC devido à reação de armadura é um efeito indesejável. Contudo, os efeitos reação de armadura podem ser contrabalanceados através do uso de alguns dos artifícios, tais como: ajuste da zona neutra, uso de interpolos e uso de enrolamentos compensadores.
 
Analisando os efeitos da reação de armadura, julgue as afirmativas a seguir assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas:
 
(   ) Os efeitos da reação de armadura são mais significativos quando a máquina opera fora desta região linear.
(  ) A reação de armadura é o efeito desmagnetizante que a máquina CC apresenta devido à interação dos fluxos de campo magnético da armadura e do enrolamento de campo.
(   ) A reação de armadura aumenta o valor da corrente de campo efetiva, reduzindo assim a tensão gerada.
(   ) A reação de armadura provoca desloca a região da zona neutra no sentido da rotação.
(   ) Reduz o torque do motor devido à desmagnetização.
(   ) A reação da armadura causa o centelhamento nas escovas devido à alta corrente na armadura quando ocorre a comutação.
Assinale a alternativa que apresenta a sequênciacorreta.
Escolha uma:
V – V – F – F – V – F
Na tentativa de evitar acidentes e prejuízos desnecessários, com o passar dos anos foram criados diversos tipos de motores, a seguir a Figura-1 ilustra a forma como foram divididos em subclasses para serem estudados:
 
Figura-1 Divisão e Subdivisão de Motores Elétricos
Fonte: Tabari, 2018.
 
Com base nos diferentes tipos de configuração de motores, avalie a sentença a seguir preenchendo suas lacunas:
 
Em comparação com o motor shunt, o motor série tem excelente ______________, mas uma regulação de ______________ ruim, pois todo ______________ resulta no aumento de corrente e consequente ______________.
A seguir assinale a alternativa que completa as lacunas corretamente.
Escolha uma:
torque de partida / velocidade / todo aumento de carga / queda de velocidade.
Seção 2
Em um motor c.c., quando o rotor está em movimento, ocorre o fenômeno da indução de uma força eletromotriz (f.e.m.) devido ao movimento das espiras do rotor em uma região com campo magnético gerado pela corrente que circula no enrolamento de campo (Lei de Faraday).
Relembrando da Lei de Lenz, essa f.e.m. tem polaridade oposta à da tensão aplicada nos terminais da bobina do rotor através da fonte c.c. externa, sendo por este motivo denominada força contra-eletromotriz.
 
Sobre a partida de motores de corrente contínua complete as lacunas:
 
A corrente dos motores CC durante a partida é limitada apenas pela ____________________. A corrente de partida dos motores CC pode chegar até a 30 x Ianominal. A medida que o motor acelera a ______________ cresce forçando a ________________ diminui. Para limitar a corrente de partida podemos projetar um resistor Rp para ser inserido _____________ com a armadura. Para resolver o problema anterior pode-se colocar uma chave ___________________ com o resistor Rp. Essa chave Sw é fechada depois de um tempo e fornece um caminho para a corrente da armadura. Contudo o resistor Rp pode ser dividido em n estágios os quais são ___________________ a medida que o motor acelera.
Assinale a alternativa que complete as lacunas CORRETAMENTE:
Escolha uma:
resistência da armadura  /  tensão / corrente / em série / em paralelo / retirados
De acordo com a norma NBR 17094, conforme as características de conjugado em relação à velocidade e corrente de partida, os motores de indução trifásicos com rotor de gaiola são classificados em categorias, cada uma adequada a um tipo de carga.
 
A partir dos estudos já realizados relacione a coluna A com a coluna B de acordo com as características dos motores e de acordo com sua categoria.
 
	Coluna A
	 
	Coluna B
	 
	I -  Categoria N
	 
	a - São caracterizados por possuírem um conjugado de partida elevado, corrente de partida normal e baixo valor para o escorregamento em regime permanente. Esta categoria de motores é utilizada para acionamento de cargas que exigem maior conjugado de partida, como peneiras, transportadores carregados, cargas com alta inércia, etc.
	 
	II -  Categoria D
	 
	b - São caracterizados por possuírem um conjugado de partida normal, corrente de partida normal e pequeno valor de escorregamento em regime permanente. Constituem a maioria dos motores encontrados no mercado e prestam-se ao acionamento de cargas normais, com baixo conjugado de partida como: bombas e máquinas operatrizes.
	 
	III -  Categoria H
	 
	c - São caracterizados por conjugado de partida elevado, corrente de partida normal e alto escorregamento. Utilizados para acionamento de cargas como: prensas excêntricas e máquinas semelhantes, em que a carga apresenta picos periódicos e cargas que necessitam de conjugado de partida elevado e corrente de partida limitada.
	 
 Assinale a alternativa que contém a sequência correta da relação entre as colunas.
Escolha uma:
I - b ; II - c ; III - a.
O motor de indução trifásico (MIT) é atualmente uma boa opção para acionamentos controlados, uma vez que possui vantagens sobre o motor de corrente contínua (MCC), devido a inexistência do comutador. Dessa forma podemos citar como algumas de suas vantagens:
 
a) seu custo é muito menor que os MCC (Motores de Corrente Contínua) de mesma potência;
b) sua manutenção é mais simples e menos onerosa;
c) seu consumo de energia, nos processos de aceleração e frenagem é menor;
d) com o MIT pode-se obter velocidades maiores, o que implica em potências maiores.
 
O princípio de funcionamento do MIT é o mesmo de todos os motores elétricos, ou seja, baseia-se na iteração do fluxo magnético com uma corrente em um condutor, resultando numa força no condutor. Esta força é proporcional às intensidades de fluxo e de corrente.
 
Tendo como base o princípio de funcionamento dos Motores de Indução Trifásicos, avalie as seguintes afirmativas, assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas:
 
(   ) O estator é composto por três enrolamentos dispostos a 120 ° mecânicos (enrolamento trifásico).
(   ) Os enrolamentos do estator (armadura) são conectados a uma fonte de alimentação CA trifásica (três tensões defasadas de 120 ° elétricos).
(   ) O enrolamento trifásico pode ser conectado apenas em triângulo (Δ).
(   ) O fluxo produzido nos enrolamentos do estator, que atravessa o entreferro e o rotor, é girante com a velocidade da freqüência da tensão de alimentação.
A seguir assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Escolha uma:
V – V – F – V
O circuito equivalente de uma máquina de indução é muito importante para análise da máquina. Para determinar os parâmetros deste circuito em uma máquina real é necessário realizar alguns ensaios, que são os ensaios de rotor bloqueado e em vazio. Com os dados de tensão, corrente, potência e frequência obtido nesses dois ensaios é possível calcular os parâmetros do circuito equivalente.
 
O circuito equivalente de uma máquina de indução é muito importante para análise da máquina. Para determinar os parâmetros deste circuito em uma máquina real é necessário realizar alguns ensaios, que são os ensaios de rotor bloqueado e em vazio. Com os dados de tensão, corrente, potência e frequência obtido nesses dois ensaios é possível calcular os parâmetros do circuito equivalente.
 
	Ensaio
	Dados obtidos
	Em vazio (60Hz)
	220V –  7,5 A – 420W
	De rotor bloqueado (15Hz)
	26V – 26 A – 920W
	Medição da resistência CC
	0,269 Ω
Assiná-le a alternativa que apresenta os dados do circuito equivalente.
Escolha uma:
R1 = 0,269 Ω, X1= j0,712, R’2=0,185 Ω, X’2= j0,712 Ω, Xm=16,218Ω
Em uma máquina de indução a velocidade do campo girante no estator e a velocidade do rotor são diferentes e essa diferença é conhecida como escorregamento. O circuito equivalente de uma máquina de indução pode ser utilizado para determinar uma gama enorme de características das máquinas de indução dentre as quais estão incluídas o conjugado máximo.
 
Os parâmetros do circuito equivalente de uma máquina de indução 7,5 HP, quatro polos, 220V, 60HZ, ligado em Y, com corrente nominal de 26 A é apresentado na Figura 1:
 
 
Figura 1: Parâmetros do circuito equivalente de uma máquina de indução 7,5HP, 4 polos, 220V, 60Hz.
Fonte: Elaborado pela autora.
Assinale a alternativa que corresponde ao valor correto do escorregamento e do máximo conjugado (torque máximo) desenvolvido por essa máquina respectivamente.
Escolha uma
13% e 24,12N.m
O circuito equivalente de uma máquina de indução pode indicar uma multiplicidade de características das máquinas de indução. Para a determinação desses parâmetros do circuito equivalente são utilizados dois importantes ensaios.
 
Sobre máquinas elétricas de indução avalie as afirmações que seguem:
 
I - Os ensaios realizados para encontrar os parâmetros do circuito equivalente de uma máquina de indução são ensaio de circuito em vazio e ensaio de curto-circuito.
II - A máquina de indução trifásica é considerada uma carga trifásica equilibrada, portanto, para fins de estudo pode-se utilizar apenas uma fase.
III - O teste de rotor bloqueado fornece informações das impedâncias de dispersão do circuito.
IV - O ensaio de rotor bloqueado deve serrealizado sob as mesmas condições de corrente e frequência do rotor que irão prevalecer na operação normal do motor.
É correto apenas o que se encontra em:
Escolha uma:
II, III e IV.
Seção 3
Em um motor síncrono, o campo girante no entreferro e o rotor giram na mesma velocidade (síncrona). Este tipo de motor é usado em situações que demandem velocidade constante com carga variável, onde, independente da fonte primária e da capacidade, o gerador síncrono é usualmente o mais indicado.
 
Sobre as características dos motores síncronos relacione a Coluna A com a Coluna B.
 
	Coluna A
	Coluna B
	1 -  Partes principais de uma máquina elétrica rotativa.
	I - Espaço entre o estator e o rotor.
	2 – De que são constituídos os núcleos do rotor e do estator.
	II - Enlaça os dois enrolamentos.
	3 - Fluxo enlaçado.
	III - Ângulo de abrangência de um pólo magnético.
	4 - Passo polar.
	IV - Rotor que tem eixo de armadura, núcleo de armadura, enrolamento de armadura e comutador. E estator que tem uma carcaça, enrolamento de campos, pólos, enrolamento de compensação, escovas.
	5 - Entreferro.
	V- Chapas de aço formando pacotes.
	6 - Eixo magnético de uma bobina.
	VI - Se estende por 180 graus elétricos.
	7 - Bobina de passo pleno.
	VII - Quando as bobinas individuais cobrem um passo polar pleno de 180 graus elétrico.
	8 - Enrolamento concentrado de passo pleno.
	VIII - É a vertical onde se inicia a rotação.
Assinale a alternativa com a associação correta.
Escolha uma:
1 – IV ; 2 – V ; 3 – II ; 4 – III ;  5 – I ; 6 – VIII ; 7 – VI ; 8 – VII
Uma das famílias mais importantes de maquinas elétricas é a família das máquinas síncronas, onde os geradores síncronos produzem a maior parte da energia elétrica consumida no mundo e motores síncronos são muito utilizados, tanto pela característica de possuírem uma velocidade garantida em função da frequência quanto por seu fator de potência ser regulável.
 
Com base nos princípios construtivos de máquinas elétricas, avalie a seguinte asserção preenchendo suas lacunas:
 
 A velocidade nas máquinas de pólos lisos é ______________ que nas máquinas de pólos salientes e a  relutância nas máquinas de pólos lisos é ______________ que nas máquinas de pólos salientes. Assim, para uma mesma F.E.M. gerada a corrente de excitação é ______________ para as máquinas de pólos lisos e a saturação nas máquinas síncronas se manifesta mais acentuadamente nas máquinas de pólos ______________. Já a parte retilínea caracteriza a linha do entreferro (ar), daí a proporcionalidade entre ______________.
A seguir assinale a alternativa que apresenta a sequência correta que completa as lacunas.
Escolha uma:
maior / maior / maior / salientes / F.E.M e corrente
O princípio e funcionamento de um motor síncrono baseia-se na interação de dois campos magnéticos, sendo um deles girante produzido pelo estator (por CA) e um campo fixo no rotor (por CC). A velocidade de rotação desses motores é constante, denominada velocidade de sincronismo e definida pela frequência da corrente e pelo número de pólos.
 
A expressão para cálculo da velocidade é:
 
n= (120.f)/p
 
onde:
n- número de rotações porminuto;
f- frequência da corrente em Hz (Brasil = 60);
p- número de pólos.
 
Um motor de indução trifásico, gira em vazio a 1190 rpm, quando alimentado por um sistema trifásico em que a frequência é igual a 60Hz. Determine a quantidade de polos desse motor e qual a velocidade síncrona desta máquina.
Assinale a alternativa que contém os valores CORRETOS de números de pólos e velocidade síncrona respectivamente.
Escolha uma:
6 Pólos, 1200 rpm
Em uma máquina síncrona o rotor e o campo magnético girante criado pelas correntes que circulam no estator giram na mesma velocidade. Elas podem ter polos lisos e salientes o que altera a maneira de análise de potência.
 
No que diz respeito às máquinas síncronas avalie as seguintes afirmativas:
 
I - O fluxo magnético produzido pela força magnetomotriz não depende do alinhamento espacial da onda quando a máquina síncrona é de polos salientes.II - A permeância magnética na direção do eixo em quadratura é menor que a permeância magnética na direção do eixo direto.III - A potência da máquina de polos salientes possui uma maior amplitude quando comparada a máquina de polos lisos.IV - A máquina de polos salientes responde mais rapidamente às mudanças de torque no eixo, devido à máxima potência ocorrer em ângulos maiores que 90°.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
II e III
Em uma máquina de polos salientes existe direção preferencial de magnetização, que é definida pelos polos com protuberância do campo. A permeância do eixo polar, conhecido como eixo direto, é notadamente maior que a permeância de eixo interpolar conhecido como eixo em quadratura. Um diagrama fasorial pode ser visto na Figura-1 a seguir:
 
 
 
Figura-1 - Diagrama Fasorial
 
Fonte: UMAS (2014 - p.307) Adaptado.
 
 
Com base nos princípios de uma máquina de polos salientes, avalie a associação proposta para cada uma de suas grandezas representadas no Diagrama Fasorial da Figura-1:
 
(    ) Corrente de armadura (Ia);
(    ) Tensão induzida (Eaf);
(    ) Corrente de eixo direto (Id);
(    ) Corrente de eixo em quadratura (Iq);
A seguir assinale a alternativa que apresenta a ordem correta do preenchimento dos parênteses, de cima para baixo:
Escolha uma:
3-1-4-2
Nas máquinas síncronas de polos salientes a potência apresenta dois termos o primeiro termo é análogo ao das máquinas de polos lisos, o segundo termo inclui o efeito dos polos salientes esse termo representa a potência correspondente ao conjugado de relutância.
 
Um gerador síncrono trifásico de polos salientes, com características nominais 120 MVA, 13,2 kV, FP 0,8 atrasado e 60 Hz, ligado a um barramento infinito com tensão 13,2kV. Sua reatância de eixo direto é 0,62Ω e sua reatância de eixo em quadratura é 0,40 Ω. Todas as perdas rotacionais podem ser ignoradas.
Para a máquina citada, qual será aproximadamente o valor da potência de torque de relutância máxima do gerador em MW e qual o valor no sistema por unidade das reatâncias de eixo direto e de eixo em quadratura considerando os valores base como sendo as características nominais do gerador?
Assina-le a alternativa que mais se aproxime do valor calculado.
Escolha uma:
77,28; 0,427; 0,275
As máquinas elétricas rotativas podem ser divididas em máquinas de corrente contínua e máquinas de corrente alternada, sendo a última dividida em máquinas síncronas e máquinas de indução. Nas máquinas de corrente alternada os enrolamentos de armadura alojam-se na parte estática da máquina conhecida como estator por outro lado nas máquinas de corrente contínua o enrolamento de armadura encontra-se no rotor, ou seja, parte rotativa da máquina.
 
No que diz respeito as máquinas de corrente contínua, indução e síncronas avalie as seguintes afirmativas:
 
I - A curva de magnetização em vazio em uma máquina de corrente continua é uma maneira possível de se conseguir as características de reação de armadura.
II - Nas máquinas de corrente contínua a reação de armadura produz na operação da máquina algumas variações tais como: deslocamento da zona neutra; aumento do torque devido a desmagnetização; centelhamento nas escovas por causa de um curto-circuito.
III - Nas máquinas síncronas o fluxo produzido pela força magnetomotriz pode ou não depender do alinhamento da onda no espaço sendo consequência do tipo de rotor que é utilizado, ou seja, polos salientes ou de polos lisos.
IV - No diagrama fasorial de uma máquina síncrona a corrente de eixo em quadratura está em fase com a tensão de terminal, a tensão de excitação está localizada em relação à tensão de terminal por uma diferença que é equivalente ao ângulo de carga. Além disso, a corrente de eixo direto está localizada a 90° da tensão de terminal.
V - Nas máquinas de indução são realizados ensaios em vazio e de rotor bloqueado para descobrir os parâmetros do circuito equivalente dessa máquina. No ensaio de rotor bloqueado são utilizadas tensão e frequência nominais jáno ensaio em vazio são utilizadas tensão e frequência com menor amplitude.
VI - Nas máquinas de indução o escorregamento é um importante parâmetro a ser observado. Para determinação do máximo torque a resistência do rotor é que regula o escorregamento e como consequência a amplitude da velocidade no qual ocorre o máximo torque.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma
I, III e VI
Em uma máquina de indução a velocidade do campo girante no estator e a velocidade do rotor são diferentes e essa diferença é conhecida como escorregamento. Sabe-se que o conjugado máximo ocorre para um escorregamento significativamente mais elevado.
 
Um motor de indução trifásico, conectado em Y, quatro polos, 60Hz, 20HP, 450V apresenta os seguintes resultados:
 
	Ensaio
	Dados obtidos
	Em vazio (60Hz)
	450V; 10A; 754W
	De rotor bloqueado (15Hz)
	50V; 25A; 2063W;
	Teste CC no estator/fase
	22V; 25A
A seguir assinale a alternativa que corresponde ao valor correto de escorregamento para o máximo torque,
Escolha uma:
13,8%
Em uma máquina síncrona de polos salientes as tensões e correntes da máquina são decompostas em componentes de acordo com os eixos direto e em quadratura. O ponto chave da análise de diagramas fasoriais de uma máquina síncrona de polos salientes é que, depois de localizar o fasor Êaf as localizações dos eixos direto e em quadratura são determinadas imediatamente, sendo o eixo em quadratura em fase com o fasor Êaf e o eixo direto a 90° do eixo em quadratura.
 
Considere que você deve avaliar um gerador síncrono trifásico de polos salientes, 400MVA, 23kV e 60Hz alimentando uma carga de 300MW com fator de potência indutivo de 0,866 em tensão de 23kV. As reatância de eixo direto e em quadratura são respectivamente 1,5 e 0,90 em por unidade.
 
Avalie a tensão de excitação necessária para a condição citada (em por unidade) e o ângulo de carga (em graus) para a situação apresentada. (Considere os valores bases como sendo os nominais do gerador e que a resistência de armadura é desprezível).
Assinale a alternativa que contém os valores corretos.
Escolha uma:
1,975 e 25,9°
O circuito equivalente de uma máquina de indução pode indicar uma multiplicidade de características das máquinas de indução. Para a determinação desses parâmetros do circuito equivalente são utilizados dois importantes ensaios o de rotor bloqueado e o em vazio.
 
Sabe-se que o conjugado máximo ocorre para um escorregamento significativamente mais elevado.
 
Sobre máquinas elétricas de indução e seus respectivos ensaios avalie as afirmações que seguem:
 
I - Para que um motor de indução seja selecionado adequadamente é preciso identificar de maneira adequada a característica da carga que esse motor irá acionar além da característica do conjugado desenvolvido pelo motor.
II - Com apenas os resultados do ensaio em vazio pode-se descobrir a reatância magnética.
III - Existe um circuito simplificado recomendado pelo IEEE no qual a resistência de estator pode ser desprezada.
IV - O ensaio de rotor bloqueado é utilizado para conseguir informações sobre a corrente de excitação e as perdas rotacionais.
V - O ensaio em vazio é utilizado para se obter informações sobre as impedâncias de dispersão do circuito.
É correto apenas o que se observa em:
Escolha uma:
I
Suponha que você é um engenheiro e foi contratado por uma empresa para analisar algumas máquinas tanto de corrente contínua como de corrente alternada.
Analise cada uma das afirmações que representam análises feitas nas máquinas.
I - Você analisou uma máquina de corrente contínua e constatou que a zona neutra está em desalinhamento, então, em seu relatório você sugere maneiras para o ajuste da zona neutra, ou seja, o ajuste das escovas e do comutador de forma a coloca-los na posição na qual a zona neutra foi deslocada. Essas maneiras podem ser: a) desapertar os parafusos da escova e fornecer uma corrente reduzida na armadura por pouco tempo. b) ligar o motor com tensão nominal, verificar os dois sentidos de rotação bem como as velocidades, se a diferença na rotação for maior que 1%, observa o sentido de rotação com velocidade maior e, então, deve-se girar o porta-escovas no mesmo sentido.
II - Na análise de uma máquina de indução você identifica que a placa está com dados apagados, então, para analisar as características da máquina você decide realizar os ensaios em vazio e de rotor bloqueado para obter os dados necessários para análise da máquina. No ensaio em vazio você mediu a resistência CC no enrolamento de rotor; mantendo o eixo sem carga com tensão e frequência nominais mediu a potência e corrente de entrada; então, com o valor da potência de entrada menos o valor das perdas no enrolamento do rotor obteve as perdas rotacionais; obteve os parâmetros de impedância em vazio. No ensaio de rotor bloqueado mantendo o rotor bloqueado com frequência e tensão em valores reduzidos mediu potência e corrente de entrada, então, obteve os valores de impedância de rotor bloqueado. Por fim, os parâmetros da máquina foram obtidos.
III - Na máquina síncrona você deveria avaliar a tensão de excitação e o ângulo de carga. Na verificação visual da máquina síncrona você constatou que essa máquina possui polos salientes. Essa máquina tinha um relatório junto a ela, o qual, continha os seguintes dados a respeito dessa máquina: reatâncias de eixos direto e em quadratura 1,3 e 0,7, em pu, respectivamente e dizia que a resistência de armadura era desprezível, o fator de potência 0,866 atrasado e funcionava com tensão de terminal nominal gerando sua potência nominal (kVA). Com esses dados você realizou os cálculos necessários e encontrou 19,4° de ângulo de carga e tensão de excitação de 1,78 pu. Você colocou os cálculos no seu relatório bem como a análise de que a máquina opera sobrexcitada com tensão de excitação 78% maior que a nominal.
Assinale a alternativa que contém procedimentos corretos.
Escolha uma
I e II apenas
Unidade 2
Seção 1
O controle de velocidade em máquinas de corrente contínua pode ser realizado ajustando algumas variáveis como: ajuste por corrente de campo, por resistência do circuito de armadura, tensão terminal de armadura.
Considere a equação a seguir que representa a velocidade em função do conjugado (torque).
Sendo: wm é a velocidade de rotação; Va é a tensão de terminal; Ra é a resistência de armadura; F é o fluxo e T é o conjugado.
 
Analise as afirmações que seguem:
 
I - Se o conjugado, o fluxo e a resistência de armadura forem mantidos constantes ao aumentar Va a velocidade diminui.
II - Se aumentar a resistência de armadura a velocidade aumenta, mantendo constante as outras variáveis.
III - Se aumentar o fluxo, mantendo as outras variáveis constantes, a velocidade diminui.
É correto apenas o que se afirma em::
Escolha uma
III
As máquinas de corrente contínua se comparadas com as máquinas de corrente alternada. No passado eram muito mais utilizadas por possuirem algumas características que as máquinas CA ainda não tinham a possibilidade de apresentar.
As máquinas de corrente contínua foram usadas em larga escala devido:
Escolha uma:
a flexibilidade no controle de velocidade
As máquinas de corrente contínua foram utilizadas durante muito tempo em aplicações que necessitassem de controle de conjugado e velocidade, tendo em vista, que as máquinas de corrente alternada eram empregadas como dispositivos de velocidade única, pois, não havia meios de controlar a velocidade em tais máquinas.
 
A respeito do controle de velocidade em máquinas de corrente contínua considere a afirmação que segue preenchendo suas lacunas:
 
Nas máquinas de corrente contínua o controle de velocidade e _________ pode ser realizado: por meio do ajuste do ___________ de campo, por meio da resistência associada ao _____________  e por meio da ____________ aplicada ao circuito de armadura.
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas:
Escolha uma
conjugado / fluxo / circuito de armadura / tensão
Na maioria de aplicações industriais é necessário o controle da velocidade dos motores utilizadosnos processos produtivos. Os motores CC possuem alguns tipos de controle de velocidade e conjugado, diante disso analise as seguintes afirmativas:
 
I. Controle por meio do ajuste do fluxo de campo;
II. Controle por meio da resistência da armadura;
III. Controle por meio da tensão aplicada na armadura.
Sobre o controle de velocidade dos motores CC é correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma
I, II e III.
As máquinas de corrente contínua foram muito utilizadas nas situações em que se precisava de um controle de velocidade e torque, pois, os acionamentos eletrônicos não eram desenvolvidos o suficiente para controlar as máquinas CA.
Considere a equação e os gráficos a seguir.
 
 
 
Com base nos princípios das máquinas de corrente contínua, avalie as seguintes afirmativas:
 
I - Analisando o gráfico (a) e a equação é possível perceber que para torque igual a zero a curva não passa pela origem já para outros valores de torque passa pela origem.
II - Com base na equação é possível perceber que se trata de uma reta com coeficiente angular positivo.
III - Com base no gráfico (b) sendo a tensão de terminal constante e variando o torque a característica de velocidade X torque será uma reta com característica crescente.
É correto apenas o que se verifica em:
Escolha uma
II
O controle de velocidade e conjugado em máquinas de corrente contínua é feito de maneiras simples, por isso, foram amplamente utilizadas nas situações em que era preciso variar a velocidade e o conjugado.
 
Considerando os controles de velocidade por meio de uma resistência associada a resistência de armadura e por meio do fluxo de campo, avalie as seguintes afirmativas assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas:
 
(  ) No controle por resistência uma resistência externa é acoplada ao enrolamento de armadura. Além de, ser necessário variar a tensão de armadura e a corrente de campo.
(  ) Para o controle por resistência a característica velocidade X torque é uma reta descendente.
(  ) No controle por resistência para um torque constante é possível variar a velocidade variando-se a resistência externa.
(  ) O controle por resistência é um tipo de controle de complicada implementação, porém, melhor que o controle por ajuste de fluxo e por ajuste de tensão terminal.
(  ) No controle por fluxo de campo a corrente de campo e a resistência de armadura são mantidas constantes e a tensão de armadura varia.
(  ) No controle por fluxo de campo faz-se o uso de um reostato conectado em serie com o enrolamento de campo para limitar ou permitir a passagem de corrente no circuito de campo.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma
F - V - V - F - F - V.
Seção 2
O conjugado de uma máquina de indução está relacionado com a velocidade dessa máquina. Podendo, portanto, ser controlado com a variação da frequência elétrica da tensão aplicada.
Considere a equação de conjugado da máquina descrita a seguir:
 
Julgue os itens a seguir.
 
I - Analisando a equação é possível perceber que ao variar a tensão de alimentação a velocidade também irá variar.
II - Variando a resistência do rotor a característica de torque e velocidade se altera.
III - Se a tensão de alimentação aumentar a velocidade irá diminuir.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma
I e II.
A predisposição das máquinas de indução, acionadas com fontes de frequências fixas, é se limitar a utilizações com velocidade constante. No entanto, vêm sendo desenvolvidos métodos para variar a velocidade em tais máquinas.
 
Preencha as lacunas na afirmação que segue, a respeito de controle de velocidade em máquinas de indução.
 
No controle de velocidade pelo fato da ______________ da rede elétrica e o número de _____________ serem fixos as alterações de velocidade são limitadas ao ponto de operação na curva de ______________.
Assinale a alternativa que contenha os termos que complete corretamente a afirmação.
Escolha uma
frequência; polos; conjugado
As máquinas elétricas são muito utilizadas em operações que necessitam de controle de velocidade. As máquinas de indução não apresentam facilidade para esse controle, porém alguns métodos foram desenvolvidos para realizar tal controle.
 
Considere a equação da velocidade síncrona a seguir:
Sendo:
ns a velocidade síncrona;
fe a frequência elétrica e;
P o número de polos.
Assinale a alternativa correta com relação a análise da equação:
Escolha uma
A velocidade pode aumentar se a frequência elétrica for elevada
Os motores de indução alimentados por frequência constante contemplam de maneira primorosa quando o acionamento exige velocidade constante. No entanto, muitos acionamentos precisam de velocidades variáveis.
 
No que diz respeito ao controle de velocidade e torque em máquinas de indução análise as assertivas a seguir:
 
I - Máquinas de indução operam tipicamente com velocidade de funcionamento limitada em 5% de escorregamento.
II - A elevação do escorregamento da máquina para reduzir a velocidade de operação resulta em maior eficiência da máquina.
III - Manter a velocidade síncrona dos campos magnéticos do estator e do rotor é uma técnica usada para controlar a velocidade da máquina de indução.
IV - Variar o escorregamento da máquina não é uma forma de controlar a velocidade da máquina.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma
I.
Muitas aplicações de máquinas de indução requerem velocidades variáveis. Sendo assim, desde o início dos sistemas elétricos CA os engenheiros vêm trabalhando em motores de indução que possam variar a velocidade.
 
Considerando os métodos de controle de velocidade em máquinas assíncronas, análise as assertivas a seguir.
 
I - O método usado em ventiladores que utilizam motores de pequeno porte com rotor gaiola de esquilo é o controle de velocidade por mudança de tensão.
II - O torque desenvolvido por uma máquina de indução é inversamente proporcional ao quadrado da tensão de alimentação.
III - No controle de velocidade por inserção de resistência do rotor: a inserção de resistências em serie com o enrolamento do rotor bobinado diminuem as perdas por efeito joule aumentando a eficiência da máquina.
IV - O controle de velocidade da máquina através de inserção de resistências externas reduz o custo de operação e aumenta manutenção da máquina de indução.
V - O melhor método para controle de velocidade de máquinas de indução é a utilização de dispositivos desenvolvidos através da eletrônica de potência sobretudo o inversor de frequência.
VI - Na equação do torque os parâmetros alterados por uma mudança na frequência são: velocidade síncrona, escorregamento e as reatâncias da máquina.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma
I, V, VI
A velocidade síncrona de uma máquina de indução pode ser variada de diversos modos. Um dos métodos utilizados para o controle de velocidade em máquinas de indução é o método do controle da frequência de armadura.
 
Considere a equação do torque e o gráfico a seguir.
Sendo: Vth é a tensão de alimentação,
             R’2 é a resistência do rotor;
             we é a frequência angular elétrica;
P é o número de polos;
             Xth e X’2 são as reatâncias de estator e de rotor respectivamente;
             Dwm a variação da velocidade angular mecânica.
 
Figura-1 Frequência Elétrica VS Velocidade Angular
Fonte: UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.
 
Analise as afirmações que seguem:
 
I - Analisando a equação é possível perceber que a característica de torque X velocidade o termo dependente da frequência é o (R’2/Dwm).
II - Pelo gráfico nota-se que variando a frequência a curva característica de torque X velocidade não se altera.
III - Observa-se, pelo gráfico, que o valor máximo do torque é alterado com o aumento do valor da velocidade.
IV - Analisando o gráfico é possível perceber que a medida que a frequência diminui a velocidade também aumenta.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
I
Seção 3
As máquinas síncronas são fundamentalmente de velocidade constante e definida pela frequênciaelétrica. No entanto, foram desenvolvidas técnicas para o controle de velocidade dessas máquinas ao longo dos anos.
Complete a afirmação que segue, com relação ao controle de velocidade de máquinas síncronas.
Uma máquina síncrona tem sua velocidade definida pela ______________ do campo _______________, neste controle é de suma importância o ajuste da _________________.
Escolha uma
velocidade; magnético girante; frequência
A realização do controle do torque em uma máquina síncrona é executada de várias maneiras distintas e normalmente chamado de controle por campo orientado ou controle vetorial.
Uma máquina síncrona, pode funcionar com duas tensões diferentes, 220V/380V, a depender da maneira como será ligada, uma corrente de 1,5 A e possui uma velocidade angular síncrona de 360rad/s. Você é um engenheiro e precisa descobrir quais são os máximos torques para cada condição de operação da máquina.
Qual alternativa apresenta os máximos torques, em N.m?
Considere a equação do torque máximo: 
Escolha uma
0,92; 1,50.
A velocidade síncrona está relacionada com a frequência elétrica e o número de polos da máquina. Estes valores influenciam na variação de velocidade da máquina síncrona.
Considere a equação a seguir:
ws=(4πfe)/P
Sendo: ws a velocidade angular síncrona, fe a frequência elétrica e P o número de polos.
Assinale a alternativa correta com relação a equação:
Escolha uma:
A velocidade síncrona angular é diretamente proporcional à frequência elétrica.
Quando um motor síncrono está operando com frequência variável é possível plotar um gráfico de potência máxima e conjugado máximo pela velocidade. Neste gráfico será possível perceber dois regimes de operação.
Considere o gráfico a seguir:
 
 
 
Figura: Regimes de operação de velocidade variável para um motor síncrono. Fonte: UMANS (2014, p. 574)
Analisando o gráfico, assinale a afirmativa correta.
Escolha uma
O regime abaixo da velocidade nominal é chamado de regime de conjugado constante.
Pelo fato dos motores síncronos desenvolverem conjugado somente na velocidade síncrona, a velocidade desse tipo de motor é definida fundamentalmente pela frequência elétrica da excitação aplicada à armadura.
No que diz respeito ao controle de velocidade e torque em máquinas síncronas analise as assertivas a seguir:
I. Ao aumentar a densidade de fluxo por diminuir a frequência de operação a máquina irá operar saturada. Condição na qual ocorre uma redução significativa das perdas no núcleo.
II. A máquina síncrona é utilizada como motor em aplicações que necessitam de velocidade variável.
III. A velocidade síncrona está relacionada com a frequência elétrica da rede na qual a máquina está ligada.
IV. Para que o torque máximo seja mantido constante, em uma determinada faixa de variação de velocidade, é necessário alterar a tensão junto com a frequência para que seja obtida uma operação com fluxo constante.
Está correto o que se diz APENAS em:
Escolha uma
III e IV.
O torque em uma máquina síncrona é diretamente proporcional à corrente de campo e da componente de eixo em quadratura da corrente de armadura, ou seja, a componente da corrente de armadura é perpendicular ao fluxo de campo.
Considere que você está trabalhando em uma indústria e vai acionar uma máquina síncrona funcionando, como motor, com valores nominais e fator de potência unitário. Quando a frequência é reduzida a relação V/Hz deve ser mantida constante. A máquina possui 20kVA, 380V, 60Hz, 2 polos. A reatância síncrona da máquina é igual 0,654 pu e as perdas da máquina são desprezíveis. No teste em circuito aberto uma corrente de campo de 1 pu foi necessária para atingir a tensão nominal.
Para a situação apresentada, a corrente de campo é de
Escolha uma
1,19 pu
A regulação de velocidade positiva significa que a velocidade de um motor diminui com o crescimento da carga e será negativa se a velocidade aumenta com o crescimento da carga.
Nesse contexto, analise as assertivas a seguir:
I- A relação torque X velocidade é definida por uma parábola no plano wm ‘ Tm.
II- O conjugado máximo ocorre quando a tensão nos terminais da armadura e a tensão gerada são fasorialmente perpendiculares entre si.
III- A regulação de velocidade é definida pela soma entre a velocidade síncrona à vazio e a velocidade de rotação a plena carga e o resultado dessa soma multiplicado pela a velocidade a plena carga.
IV- A regulação de velocidade mede a capacidade de um motor de manter constante a velocidade no eixo quando a carga varia.
Está correto o que diz em:
Escolha uma:
II e IV apenas
O conjugado, ou torque de um motor, tem o seu comportamento analisado em função da velocidade mecânica do rotor. Ao alterar uma variável do motor é possível traçar diversas curvas de torque por velocidade. Observando o gráfico da Figura-1 a seguir, ele dá as curvas para um método de controle de velocidade do motor.
 
Figura-1 Controle de Velocidade do Motor.
Fonte: Pereira, 2018.
Assinale a alternativa que apresenta qual é esse método.
Escolha uma
Variação da resistência do rotor.
Quando o conjugado de um motor síncrono ultrapassa o máximo conjugado, pode acontecer do rotor perder o sincronismo com o estator e os campos magnéticos líquidos. O rotor então começa a deslizar ficando com menor velocidade que o estator. Este fenômeno é conhecido como polos deslizantes.
Considere uma máquina síncrona trifásica de 25kVA, 220V, 50Hz, com 6 polos com uma indutância síncrona de 0,15H. Sendo a constante de proporcionalidade entre tensão gerada e frequência elétrica igual a 12.
O torque máximo, em N.m, desenvolvido por essa máquina com valores nominais é de
Escolha uma
26,75
Diversas aplicações de máquinas de indução exigem que a velocidade seja controlada. Com o avanço da eletrônica de potência ocorreu uma maior facilidade para controlar a velocidade dessas máquinas através inversor de frequência.
 
Com base nessas informações, avalie o seguinte cenário:
 
Uma máquina de indução de 440V, 60Hz, 75kW e 6 polos. Apresenta reatâncias de estator 0,25 Ohms e de rotor 0,35 Ohms, uma reatância de magnetização de 35,0 Ohms, resistência de rotor de 0,15 Ohms e a resistência do circuito de estator é desprezível.
Considerando um conjugado de 400N.m, assinale a alternativa que apresenta corretamente as frequências necessárias para ajustar um inversor de frequência de modo a fornecer velocidades de 100 rad/s e 85rad/s, respectivamente
Escolha uma
50,2Hz e 43,0Hz
O controle de velocidade em uma máquina síncrona tem uso limitado na prática devido ao fato de que é difícil para o rotor da máquina síncrona acompanhar as mudanças arbitrárias na frequência de tensão de armadura aplicada.
Uma máquina síncrona trifásica 15kVA, 380V, 50Hz, 12 polos, deve ser acionada como motor com valores nominais. O fator de potência é unitário e as perdas do motor são desprezíveis. A reatância síncrona da máquina é 1,557 Ohms e a corrente de campo para a tensão nominal em circuito aberto é 1 pu.
Em qual valor deve ser ajustada a corrente de campo, para a condição desejada e qual a velocidade do motor?
Escolha uma
1,11 pu e 500 rpm
Unidade 3
Seção 1
O controle de velocidade em uma MRV é bastante complexo, pois quando existe diferença entre o número de polos do estator e do rotor gera velocidades menores e com sentido inverso ao da energização dos enrolamentos.
 
Fonte: UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.
Assinale a alternativa que apresenta uma configuração que leva vantagem sobre as característica da MRV apresentada no texto-base.
Escolha uma:
Uma MRV em castelo.
As máquinas de relutância variável (MRVs), também chamadas de máquinas de relutância chaveadas, são as máquinas mais simples. Apesar do conceito MRV ser conhecido a muito tempo essas máquinas alcançaram uma vasta utilização em engenharia somente a poucas décadas.
 
Fonte: UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.
 
Avalie as assertivas que seguem, no que diz respeito as MRVs:
 
I – As MRVs podem ser conectadas diretamente à redeelétrica.
II – Nas MRVs o estator não possui enrolamentos.
III – Nas MRVs o estator tem a função de executar a excitação da máquina.
IV – As MRVs exigem, em seu projeto, um estudo minucioso do circuito magnético com softwares específicos de simulação.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
III e IV
As MRVs têm o conceito conhecido há muito tempo, no entanto, somente há poucas décadas começou a ser amplamente utilizada. Embora a construção de tais máquinas seja simples, o controle dessas máquinas é bastante complicado.
 
Fonte: UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.
 
Figura-1 Máquinas de Relutância Variável.
 
Fonte: Umans, 2014.
 
Com base na Figura-1 e nos princípios das Máquinas de Relutância Variável, avalie as afirmações a seguir assinalando (V) para as verdadeiras ou (F) para as falsas:
 
(  ) A figura (a) representa uma máquina de estator saliente, possuindo duas fases, e rotor não saliente. São conhecidas como MRV duplamente salientes.
(  ) A figura (b) representa uma máquina com rotor saliente e estator com polos não salientes e trifásica. Sendo conhecida como máquina de rotor saliente.
(  ) A figura (a) representa uma máquina de rotor saliente com dois polos e estator não saliente com duas fases. Sendo conhecida como máquina de rotor saliente.
(  ) A figura (b) representa uma máquina de rotor e estator salientes, sendo que o estator possui quatro polos. São conhecidas como MRV duplamente salientes.
Agora assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
F-F-V-V
As Máquinas de Relutância Variável (MRV) podem, dependendo da situação energética do sistema, funcionar ora como motor drenando potência da rede e ora como gerador, devolvendo a energia cinética armazenada em forma de energia elétrica. Esta quando comparada com as demais máquinas apresentam vantagens como robustez, simplicidade e eficiência em grandes faixas de torque e velocidade. Assim as MRV possuem características que determinam o seu baixo custo.
 
Com base nos princípios das MRV, avalie as sentenças a seguir preenchendo suas lacunas:
 
Apresentam grandes faixas de ______________ a ______________ constante. Os enrolamentos são fisicamente e eletromagneticamente isolados um dos outros ______________ a possibilidade de faltas fase-fase. Sua operação necessita de um ______________  de posição para a determinação da posição do rotor.
A MRV é uma máquina elétrica cujo conjugado é produzido pela tendência de movimento dos pólos do rotor em se ______________ com os pólos do estator de modo a se ter o valor máximo de indutância na fase energizada. Normalmente as Máquinas de Relutância Variável possuem pólos ______________ no estator e no rotor, com enrolamentos concentrados no estator e sem enrolamentos no rotor.
 
Fonte: KLINE, J.A., Opportunities for Switched Reluctance Motor-Drives, Pulp and Paper Industry Technical Conference, pp. 42-47, June 1999.
A seguir assinale a opção que completa corretamente as lacunas.
Escolha uma:
velocidade / potência / reduzindo / sensor / alinhar / salientes.
As MRVs se tornaram competitivas quando comparadas com outras tecnologias de motores em uma grande faixa de aplicações, devido aos avanços tecnológicos nas áreas da computação digital e da eletrônica de potência.
 
FITZGERALD, A. E., KINGSLEY, JR. C. & UMANS, S.D., “Electric machinery”, McGraw-Hill Series in Electrical Engineering, 1990, 585 pp.. (adaptado).
 
Analise as assertivas a seguir:
 
I – No projeto de uma MRV duplamente saliente é relativamente fácil determinar uma indutância mínima com o menor valor possível.
II – o projeto final de uma MRV deve atingir um ponto de equilíbrio entre vários fatores: baixo rendimento; alto custo; faixa de velocidades desejada; conjugado variante independente da posição do rotor; relação elevada entre conjugado e massa.
III – Na prática as MRV duplamente salientes são preferidas em relação as MRV de rotor saliente pois geralmente produzem um conjugado mais elevado.
IV – Na representação de uma MRV o número de polos do estator e o número de polos do rotor são representados como ps / pr. Se uma MRV é representada 8/4 quer dizer que tem-se 4 polos no estator e 8 polos no rotor.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
III
As máquinas de relutância variável devem ser projetadas de maneira que as indutâncias dos enrolamentos do estator possam variar de acordo com a posição do rotor para que a máquina consiga dessa forma produzir conjugado.
 
FITZGERALD, A. E., KINGSLEY, JR. C. & UMANS, S.D., “Electric machinery”, McGraw-Hill Series in Electrical Engineering, 1990, 585 pp.. (adaptado).
 
 
Com base nos princípios das MRV, avalie o seguinte cenário:
 
Uma MRV 4/2 bifásica possui um comprimento de entreferro de 0,195mm, o ângulo de face polar é igual a Π/4, raio de 3,0 cm, o comprimento do motor é 12 cm, os polos de cada enrolamento de fase estão ligados em série sendo 60 espiras por polo. Considere a permeabilidade magnética infinita.
Qual será o conjugado máximo, em N.m, atuando sobre o rotor quando ambos os enrolamentos são excitados por uma corrente igual a 4A?
Escolha uma:
1,33N.m.
Seção 2
Os inversores de frequência são equipamentos utilizados no controle de velocidade e conjugado das máquinas de relutância variável (MRV). Os inversores de frequência possuem chaves para fazer a transferência de potência da entrada para a saída.
 
Com base nos inversores de frequência, essas chaves podem ser formadas por:
 
I. Transistores;
II. Relés;
III. Contatores e interruptores;
IV. TRIAC´s;
V. Dispositivos de estado sólido.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
I, IV e V.
As MRVs podem ter duas formas básicas que são: MRV com rotor saliente e MRV duplamente saliente. Muitas vezes a máquina duplamente saliente é preferida pelo fato de geralmente produzir um conjugado maior para determinado tamanho de carcaça.
 
Fonte: UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.
 
Com base nos princípios de funcionamento das Máquinas de Relutância Variável, avalie a seguinte asserção preenchendo suas lacunas:
 
As MRVs têm uma _____________ bastante simples, exigem sistema de _____________ de suas fases segundo o acionamento do rotor, de modo que, isto, faz com que a operação da MRV seja um tanto quanto mais _____________, pois essas não podem ser simplesmente ligadas _____________ ou por meio de chaves. As fases devem ser _____________ apropriadamente e de acordo com o tipo de controle desejado nas MRV.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta para o preenchimento das lacunas.
Escolha uma:
estrutura / controle de excitação / complexa / diretamente / energizadas.
A análise de uma MRV pode ser muito simples, se for considerado que o ferro utilizado na máquina é linear, nesse caso a obtenção do conjugado será apenas uma questão de encontrar as indutâncias por fase do estator.
 
Fonte: (UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.).
 
Analise as assertivas que seguem:
 
I. Considerando a linearidade e se for possível desprezar a saturação e os efeitos de indutância mútua o conjugado produzido por uma MRV é determinado pela soma das derivadas das indutâncias próprias multiplicadas pelo quadrado das correntes.
II. O conjugado pode ser positivo ou negativo dependendo da posição do rotor. Não pode ter pontos de conjugado nulo.
III. O conjugado médio é obtido integrando-se a equação do conjugado durante meio período.
IV. O conjugado médio será nulo se as correntes de fase no estator variarem.
Está correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
I.
Nas máquinas de corrente contínua, síncrona e de indução a densidade de fluxo real é obtida fazendo-se um meio termo entre grandezas como custo, rendimento e razão entre conjugado e massa. Já as MRVs estão interrelacionadas com sua eletrônica de acionamento e, portanto, envolve meios termos adicionais que afetam a obtenção densidade de fluxo.
 
Fonte: (UMANS, S.D. Máquinas elétricasde Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.)
 
Analise o gráfico da Figura-1 seguir.
 
Figura 1: Curvas de fluxo magnético por corrente da MRV característica com saturação.
Fonte: UMANS (2014, p. 488)
Qual das alternativas a seguir representa uma descrição correta do gráfico da Figura-1:
Escolha uma:
Na Figura-1 é possível perceber que o fluxo concatenado para baixos valores de corrente varia de maneira linear já para valores altos de corrente tem-se a saturação magnética. E a saturação é mais significativa na posição angular zero graus e diminui para outros valores de ângulo.
Para o funcionamento de uma MRV com velocidade constante, via de regra é interessante conseguir conjugado constante independentemente da posição do rotor, pois essa maneira de operação minimizará conjugados pulsantes que podem causar vibração e ruído excessivos que podem causar falhas no material.
 
Fonte: (UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.)
 
Analise se as afirmações a seguir são verdadeiras ou falsas:
 
(  ) Em uma MRV operando como gerador é solicitado um conjugado com valor positivo.
(  ) Em uma MRV operando como motor é solicitado um conjugado com valor negativo.
(  ) Em uma MRV tanto operando como gerador ou motor para que se tenha um conjugado desenvolvido não nulo é preciso que as correntes sejam constantes independentemente da posição do rotor.
(  ) Em um sistema básico de acionamento da MRV que garanta o controle de velocidade e conjugado, possui os seguintes elementos: um sensor de posição do rotor; um controlador; um inversor.
Assinale a alternativa com a sequência correta.
Escolha uma:
F-F-F-V
Grande parte das máquinas elétricas, incluindo as MRVs, empregam materiais magnéticos tanto para direcionar e dar forma aos campos magnéticos da máquina como para elevar a densidade de fluxo magnético. As MRVs funcionam de maneira que o material magnético esteja em saturação. O efeito da saturação tem implicações importantes na operação da MRV.
 Fonte: (UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.)
 Analise as seguintes afirmativas:
 I – O efeito da saturação é desejado pois implica em uma redução do conjugado mecânico.
II - O efeito da saturação faz com que a potência nominal fornecida pelo inversor para determinada potência de saída da máquina seja maior que para o mesmo caso sem saturação.
III – A MRV opera na região de saturação de modo que o conjunto de curvas que irá representar a relação entre a corrente de fase e o fluxo concatenado será dada com relação à posição do rotor.
É correto apenas o que se afirma em:
Escolha uma:
III
Seção 3
O motor de passo possui grande compatibilidade com sistemas eletrônicos digitais o que é uma característica muito importante. Por exemplo, o motor de passo é utilizado com certa frequência em sistemas digitais, nos quais, o motor recebe comandos em laço aberto por meio de trem de pulsos para mover um objeto a determinada distância.
 
Analise as afirmações a seguir e classifique como verdadeiras V ou falsas F:
(   ) Ao especificar o motor de passos o número de passos para cada aplicação não é importante.
(   ) Para aumentar o número de passos de um motor é preciso diminuir o número de bobinas
(   ) Se apenas uma bobina for energizada por vez, tem-se um pequeno deslocamento que ocorre devido o rotor estar magneticamente ativo.
(   ) Quando a bobina do estator é energizada, criará um campo magnético com valor muito intenso e então realizará o alinhamento com os dentes do rotor.
Assinale a alternativa com a correta sequência:
Escolha uma:
F-F-V-V
Os motores de passo são projetados, em geral, para originar uma grande quantidade de passos por rotação. Podem ser, por exemplo, 50, 100, 200. Esses passos terão deslocamentos angular específicos.
A medida que o número de passos aumenta o ângulo de rotação será cada vez:
Escolha uma:
Menor.
A resolução de uma MRV é definida pela quantidade de dentes do rotor e do estator. Os motores de passo são ofertados com grande variedade de modelos e configurações. Existem outras configurações além das configurações de relutância variável.
 
Os ____________ são empregados em circunstâncias que sejam requisitados ____________  no movimento e que este seja realizado em passos ________________referentes a uma partição de ângulo. São empregados quando necessita-se controlar a combinação posição do rotor com a devida ____________  e sincronismo.
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas:
Escolha uma:
Motores de passo; precisão; fixos; velocidade.
Os motores de passo são profundamente correlacionados com as máquinas de relutância varável na medida em que a excitação das fases sucessivamente do estator resulta em uma rotação angular específica.
 
Analise as afirmativas a seguir e classifique como verdadeiras V ou falsas F.
(   ) O motor de passo tem a vantagem de seguir uma lógica digital, já que seu acionamento é realizável por meio de trem de pulsos.
(   ) O motor de passo tem operação mais complexa quando comparado a outros motores haja vista que requer uma lógica digital.
(   ) O motor de passo possui baixa precisão de posicionamento quando comparado com outros motores.
(   ) O motor de passo tem excelente desempenho quando em altas velocidades.
(   ) Devido ao deslocamento do rotor em ângulos fixo e pequenos o posicionamento do motor de passo tem baixa resolução.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - V - F - F – F
Os motores de passo são uma classe especial das máquinas de relutância variável que possuem características específicas quanto a construção e operação. São motores utilizados em diversas aplicações que necessitam de posicionamento específico.
A principal característica dos motores de passo é:
Escolha uma:
Podem ter sua construção baseada em imãs permanentes ou fundamentada em rotor de relutância.
As MRVs podem ser de diversos tipos, por exemplo, motor de passo de relutância variável de empilhamento múltiplo que consiste em uma série de empilhamentos deslocados axialmente uns dos outros, com geometria idêntica e cada um excitado por um enrolamento monofásico.
 
Analise as afirmações a seguir:
I – Motores bipolares contam com dois enrolamentos por fase, sendo que um dos enrolamentos conduz a corrente em um sentido enquanto o outro no sentido oposto. De maneira que os campos magnéticos produzem polaridades opostas.
II – Nos motores unipolares o circuito de comutação pode ser simples sendo suficiente ligar ou desligar a corrente das bobinas e no arranjo um polo magnético pode ser invertido sem comutar o sentido da corrente.
III – Motores unipolares contam apenas com um enrolamento por fase, dessa maneira há a necessidade de inverter a corrente no enrolamento para que a polaridade magnética seja invertida.
IV – Nos motores bipolares existe uma maior complexidade no circuito de condução. Os enrolamentos são melhores empregados, sendo assim, são mais poderosos do que em um motor unipolar.
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
Apenas II, IV estão corretas
Em uma MRV (Máquinas de Relutância Variável) a potência nominal estabelece o custo e o tamanho do inversor. Para determinada potência de saída de uma MRV, uma razão menor entre as potencias nominais do inversor e de saída implica que o inversor será menor e menos dispendioso.
 
Fonte: UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.
 
Uma MRV 4/2 bifásica, em sua curva para determinada fase apresenta para uma corrente de 15A um fluxo concatenado igual a 0,5Wb para posição do rotor igual a 0° e fluxo concatenado igual a 0,1Wb para posição do rotor igual a 90°. Para esta situação a máquina possui uma razão entre as potências nominais do inversor e líquida igual a 1,75 quando desenvolve uma velocidade de 1200rpm.
Com os dados apresentados você deve determinar a potência liquida da máquina, em W, que será:
Escolha uma:
154,4W.
Os motores de passo são componentes primordiais dossistemas eletromecânicos controlados digitalmente onde é necessário um grau de precisão extremamente elevado. São encontrados, por exemplo, em impressoras e unidades de disco.
 
Um motor de passo bifásico tem o seu conjugado descrito pela equação a seguir:
 
Tmec=40(i1.cos(qm)+i2.sen(qm))
 
Se as correntes de fase são funções senoidais de um determinado ângulo e dadas por:
 
i1=15sen(R) e i2=15cos(R)
 
Qual será o Tmec do rotor considerando essas correntes de fase?
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
Tmec=600sen(R+qm)
As MRVs (Máquinas de Relutância Variável) são aplicadas em engenharia devido ao seu baixo custo, confiabilidade e controlabilidade. Pelo fato do conjugado dessas máquinas depender apenas do quadrado das correntes de estator aplicadas e não de seus sentidos, elas podem operar com sistemas de acionamento unidirecionais o que implica em uma redução do custo da eletrônica de potência.
 
Fonte: UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014.
 
Considere uma MRV 6/4 trifásica com ângulos de face polar de rotor e estator iguais a pi/6, raio do rotor igual a 55mm, comprimento do motor igual a 70mm e espaçamento de entreferro igual a 0,30mm. A máquina possui os polos opostos ligados em série. Com 90 espiras por fase. A corrente da fase 1 é igual a 8A. Os efeitos de indutância mútua podem ser desprezados.
Qual o torque máximo, em N.m,  desenvolvido por esta máquina na situação apresentada?
Escolha uma:
2,07N.m
As MRVs são máquinas síncronas no sentido de que produzem conjugado líquido somente quando o rotor se movimenta de maneira síncrona com a FMM aplicada no estator.
Uma MRV 4/2 trifásica possui as seguintes características:
- Ângulo de face polar de rotor: pi/3
- Ângulo de estator: pi/3
- Comprimento do motor: 50mm
- Espaçamento de entreferro: 0,20mm
- Espiras por fase: 60
- Corrente de fase 1: 5 A
- Os efeitos de indutância mútua podem ser desprezados.
O torque máximo dessa máquina será:
Escolha uma:
0,18 N.m
Para entender o funcionamento do motor de passo, pode-se pensar em solenoides alinhadas duas a duas, onde no momento em que se excita estes solenoides, uma polaridade magnética é gerada, fazendo com que os polos do rotor sejam atraídos e alinhados segundo um caminho de baixa relutância.
Essa atração e alinhamento ocasionam uma rotação com variação de ângulo chamado:
Escolha uma:
Passo
Unidade 4
Os motores monofásicos de indução mais usuais são parecidos com os motores de indução polifásicos com rotor de gaiola de esquilo, porém, os enrolamentos de estator são dispostos de outra maneira.
 
Analise as afirmativas a seguir e marque V para verdadeiro ou F para falso:
 
(   ) A FMM no entreferro é uma função cossenoidal em termos do ângulo de rotação da máquina.
(   ) Para especificar o melhor motor para determinada aplicação é necessário levar em consideração as características de conjugado de partida requeridas para as cargas de trabalho.
(   ) Os custos dos motores, geralmente, se reduzem proporcionalmente ao aumento das características de potência e desempenho.
(   ) O motor de indução de fase dividida é o tipo menos usual com projeto complexo e custo maior se comparado com outros motores monofásicos.
Assinale a alternativa com a sequência correta:
Escolha uma:
V - V - F – F
Os motores monofásicos de indução são amplamente encontrados em aplicações residenciais e comerciais. Existem variados equipamentos que utilizam esse tipo de motor como, por exemplo, refrigeradores, condicionadores de ar, bombas, ventiladores, máquinas de lavar, secador.
 
Os motores ____________ são muito parecidos com os motores de corrente ____________ trifásicos. Os motores de indução monofásicos possuem rotor do tipo ____________. O arranjo dos enrolamentos estatóricos são construídos de maneira ____________ das máquinas de corrente alternada trifásica.
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas:
Escolha uma:
Monofásicos; alternada; gaiola de esquilo; diferente
A maioria dos motores de indução monofásicos são motores bifásicos com enrolamentos assimétricos. Os dois enrolamentos são muito diferentes, com números diferentes de espiras e a distribuição dos enrolamentos.
 
Analise as afirmativas a seguir:
I – A indução magnética não é responsável pelo funcionamento do motor monofásico.
II – Os motores de indução possuem torque de partida diferentemente dos motores trifásicos.
III – Nos motores monofásicos é preciso fornecer um auxílio na partida, apenas depois de estar em movimento é que o campo magnético girante é estabelecido.
IV – Antes da rotação iniciar o que existe é só um campo magnético pulsante.
Está correto o que diz em:
Escolha uma:
 III e IV apenas.
O desempenho de partida e/ou de funcionamento dos motores monofásicos de indução pode ser melhorado com a utilização de capacitores. Existem basicamente três maneiras para utilizar os capacitores para isso.
 
Associe corretamente o método com sua descrição:
 
	Método
	Descrição
	1 – Capacitor em série com o enrolamento de partida
 
2 – Capacitor permanente no enrolamento de partida
 
3 – Dois capacitores
	A. Neste esquema o deslocamento de fase no tempo entre as correntes dos enrolamentos, principal e auxiliar, é obtido por meio deste capacitor: dessa maneira a corrente do enrolamento auxiliar é adiantada de 90 graus elétricos com relação a corrente do enrolamento principal quando o rotor está em repouso.
B. Neste esquema o desempenho pode melhorar tanto na partida como na operação da máquina. Existe nesse caso um capacitor, de pequeno valor, que é ligado permanentemente para garantir boas condições de trabalho.
 
C. Neste esquema não ocorre a desconexão do enrolamento de partida e dessa forma não se utiliza chave. As vantagens desse tipo de conexão são: melhora no fator de potência, no desempenho da máquina e nas pulsações de conjugado.
Assinale a alternativa que apresenta a correta associação:
Escolha uma:
1-A / 2-C / 3-B
Em vez de uma bobina concentrada, o enrolamento real do estator, de uma máquina de indução monofásica, é distribuído em ranhuras de maneira que seja gerada uma distribuição espacial de FMM aproximadamente senoidal.
 
Analise o gráfico a seguir:
 
Figura 1: Curva característica de conjugado X velocidade da máquina de indução monofásica.
 
A partir das informações apresentadas analise as afirmações:
I – As ondas de FMM progressiva e retrógada estão no mesmo sentido.
II – Quando o rotor está em repouso a resultante da soma das curvas progressiva e retrógrada é nula.
III – Pulsações de conjugado com a metade da frequência do estator são produzidas pelas interações entre as ondas de fluxo e a FMM, que giram em sentidos opostos e se cruzam com a metade da velocidade síncrona.
IV – Os efeitos de conjugado pulsantes podem ser reduzidos se for utilizado uma montagem elástica para o motor.
Está correto o que diz em:
Escolha uma:
II e IV apenas
Os motores de indução monofásicos são classificados de acordo com os respectivos métodos de partida de cada um e normalmente são chamados por nomes que se referem a esses métodos. O motor de fase dividida é o mais comum.
No que diz respeito às impedâncias dos enrolamentos principal e auxiliar escolha a alternativa correta:
Escolha uma:
O enrolamento principal tem uma relação de resistência e reatância menos elevada que o enrolamento auxiliar
Quando um motor opera com baixos escorregamentos, a corrente induzida no rotor será composta de uma parcela de baixa frequência devido ao campo progressivo e uma componente de alta frequência devido ao campo retrógrado.
Nesse contexto, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
1. A tensão que corresponde a força contra-eletromotriz é originada pelo campo retrógrado no enrolamento do estator.
Na maioria das utilizações os motores monofásicos de indução são, efetivamente, motores bifásicos com enrolamentos assimétricos que são ligados a uma fonte de tensão monofásica.
 
A onda de FMM do enrolamento de ____________ é equivalente a soma de duas ondas de FMM com amplitude ____________ esentidos opostos girando com ____________. As ondas FMM que estão presentes no estator induzem corrente elétrica no rotor criando o conceito de campo magnético ____________.
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas:
Escolha uma:
Estator; constante; velocidade síncrona; girante duplo.
As componentes da FMM produzem uma ação do tipo motor de indução, os conjugados correspondentes ficam em sentidos opostos. As ondas progressiva e retrograda são criadas pelas FMMs combinadas das correntes de estator e rotor.
Considerando a situação em que o rotor da máquina de indução monofásico está parado, as amplitudes das ondas progressiva e retrograda são:
Escolha uma:
Iguais a metade da amplitude do campo pulsante.
Nas máquinas de indução monofásicas a potência e o conjugado mecânicos podem ser calculados empregando as relações desenvolvidas para as máquinas polifásicas. Os conjugados produzidos por cada um dos campos progressivo e retrógrado podem ser tratados dessa forma.
 
Considere uma máquina de indução monofásica de 60Hz de quatro polos com componente resistiva da impedância de campo progressivo igual a 25 ohms e componente resistiva da impedância do campo retrógrado igual a 5 ohms, operando com um escorregamento de 2,5%.
Qual é o torque mecânico, em N.m, desenvolvido pela máquina para uma corrente de 4 A?
Escolha uma
0,85
No que diz respeito a estrutura das máquinas monofásicas de indução elas são semelhantes as máquinas polifásicas com rotor de gaiola de esquilo, no entanto a disposição dos enrolamentos do estator é diferente e, portanto, o campo magnético girante tem uma maneira um pouco diferente de formação.
 
Analise as afirmativas a seguir, no que diz respeito à formação do campo magnético girante em máquinas de indução monofásicas:
 
I – O estator é alimentado com tensão alternada criando uma corrente circulante no enrolamento de partida atrasada de 45° da corrente circulante no enrolamento principal.
II – As correntes têm o mesmo padrão senoidal. Assim, enquanto ocorre a variação da corrente, também ocorrerá a alternância do magnetismo de maneira contínua. Surgindo, portanto, a formação de uma polaridade norte e sul de maneira que tal polaridade no enrolamento modifica de maneira variante parecendo uma rotação no sentido anti-horário.
III – Concomitantemente com o que acontece no estator, o campo girante atravessa os condutores do rotor tipo gaiola de esquilo, e correntes elétricas são induzidas nas barras, gerando também polos magnéticos que se relacionam com os polos do campo magnético criado no estator, assim, é produzido um torque na máquina.
Está correto o que diz em:
Escolha uma:
III apenas
Um enrolamento monofásico produz ondas de FMM iguais progressiva e retrograda. Quando está em repouso, por simetria o motor essencialmente não exibe conjugado de partida pois está produzindo conjugados iguais em ambos os sentidos.
Se o motor de indução monofásico estiver operando com baixo escorregamento a corrente induzida no rotor será:
Escolha uma:
composta de um elemento de baixa frequência correspondente ao campo progressivo e um elemento de alta frequência correspondente ao campo retrogrado.
O motor de indução monofásico com um enrolamento principal e outro auxiliar é um exemplo de motor de indução bifásico assimétrico. O modelo desse motor pode ser observado na figura a seguir:
Fonte: UMANS, S.D. Máquinas elétricas de Fitzgerald e Kingsley, 7. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2014
 
Onde é mostrado os enrolamentos do rotor r1 e r2 e os enrolamentos do estator, principal e auxiliar.
Assinale a alternativa correta que apresenta a função do enrolamento aux (auxiliar) da figura:
Escolha uma:
O enrolamento auxiliar serve para dar partida no motor monofásico.
A utilização dos motores de indução monofásicos pode ser justificada apenas para baixas potências. E entre os vários tipos de motores elétricos monofásicos existentes, os motores que mais se destacam devido a simplicidade de fabricação, pela robustez e manutenção reduzida, são os com rotor tipo gaiola.
 
Nos Motores de indução monofásicos, devido ao seu ____________ rendimento por causa das ____________ perdas jóulicas do rotor, os motores monofásicos ____________ usados no acionamento de cargas acima de 1 kW, mas sim no acionamento de cargas ____________, ditas fracionárias, (frações de 1 kW).
Assinale a alternativa que completa corretamente as colunas:
Escolha uma:
baixo; elevadas; não devem; pequenas.
Sabemos que inverter a rotação do motor elétrico é fazer com que o equipamento funcione para lados diferentes — sentido horário e/ou anti-horário. Em algumas aplicações do motor elétrico, é preciso que a rotação seja invertida, como nos casos das serras elétricas, em que as bombas precisam funcionar no sentido anti-horário, tomando como referência a frente da carcaça da bomba, além das pontes e escadas rolantes, em que a partida do motor não pode ser direta, permitindo que elas funcionem nos dois sentidos.
 
O objetivo da inversão do motor é basicamente permitir que algo funcione para dois lados diferentes, seja no sentido de movimentar para frente e para trás, ou permitindo a subida e descida de algum equipamento.
Qual o método mais fácil para se inverter o sentido de rotação do motor monofásico?
Escolha uma:
Inverter entre si os terminais do enrolamento auxiliar ligados aos terminais do enrolamento principal
" Motor de Fase Dividida:
 
Possui um enrolamento principal e um auxiliar, ambos defasados em 90° elétricos no espaço. O enrolamento auxiliar cria um deslocamento da fase que produz o torque necessário para a rotação inicial e a sua aceleração. Quando o motor atinge uma determinada rotação, o enrolamento auxiliar é desligado da rede através de uma chave que normalmente é atuada por uma força centrífuga (chave centrífuga) ou, em casos específicos, por chaves eletrônicas, relé de corrente ou outros dispositivos especiais."
 
Revista WEG -  Disponível em: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-rendimento-nos-motores-monofasicos-artigo-tecnico-portugues-br.pdf (Acesso em: 29/08/2018)
Sabendo que as alimentações de padrão monofásico e bifásico derivam da distribuição de energia trifásica convencional, que possuem tensões com defasagem de 120 graus elétricos, para a ligação de um motor bifásico em operação equilibrada o que deve ser realizado?
Escolha uma:
É necessário a utilização de inversores de frequência ou outros  dispositivos  de  controle que  pudessem  fornecer  as  duas  tensões  com  a  defasagem requerida
Os motores monofásicos têm seus enrolamentos de campo são ligados diretamente a uma fonte monofásica. Os motores monofásicos de indução são a alternativa para locais onde não se dispõe de alimentação trifásica, como residências, escritórios, oficinas, zonas rurais etc. Sendo sua utilização justificada somente para baixas potências.
Por que a utilização do motor de indução monofásico quando utilizado com capacitores ligados ao seu enrolamento auxiliar pode se tornar a utilização impraticável?
Escolha uma:
Devido ao encarecimento da construção, e possível centelhamento no platinado do interruptor ao serem desconectados capacitores e enrolamento auxiliar.
Os motores monofásicos são compostos de dois enrolamentos, sendo um o enrolamento principal e o outro o enrolamento auxiliar, utilizado na partida da máquina. São os chamados motores monofásicos de fase dividida.
 
Sobre a construção dos motores e modificações a serem realizadas para a partida de motores de indução de fase dividida:
 
Nos motores monofásicos de fase dividida, os ____________ podem ser conectados de forma que sejam desconectados após a partida, ou mesmo conectados de forma ____________.
Os motores monofásicos de fase dividida são, em realidade, um tipo de  motor  ____________ que  opera  com  tensões  ____________.
Assinale a alternativa que completa as lacunas CORRETAMENTE:
Escolha uma:
capacitores; permanente; bifásico; desequilibradas.
"Motor com Capacitor Permanente:
 
Neste motor, o enrolamento auxiliar e o capacitor permanente ficam permanentemente