1 prova _ Máquinas Elétricas e Transformadores II

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1 Segundo Camargo (2007), a máquina síncrona elementar é formada por três enrolamentos 
no estator, defasados de 120° e um enrolamento no rotor alimentado em corrente contínua. A 
respeito do rotor de uma máquina síncrona, classifique V para as sentenças verdadeiras e F 
para as falsas: 
( ) O rotor pode ser liso e, em geral, é usado para acionamento a baixas velocidades. 
( ) O rotor pode ser de polos salientes e, usualmente, é usado para acionamento a altas 
velocidades. 
( ) Os rotores de polos lisos são empregados em turboalternadores e o número de polos é em 
torno de dois a quatro.Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
FONTE: 
http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf. 
Acesso em: 4 nov. 2021. 
A V - F - V. 
B F - F - V. 
C F - V - F. 
D V - F - F. 
2Segundo Camargo (2007), o barramento infinito corresponde ao sistema de transmissão 
responsável pela conexão às cargas. Ele é formado por diversas máquinas que são ligadas em 
paralelo por meio de transformadores trifásicos. A respeito do barramento infinito dos 
geradores ligados em paralelo, analise as sentenças a seguir: 
I- Em sistemas de grande porte, em que muitos geradores síncronos são interligados, tanto a 
tensão como a frequência em seus terminais de armadura são determinadas pelo sistema. 
II- A tensão e a frequência em seus terminais não devem permanecer constantes, 
independentemente, do que acontecer na máquina. 
III- O fluxo magnético correspondente a essa tensão aplicada que gira na velocidade síncrona, 
determinada pela frequência elétrica do sistema.Assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: 
http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf. 
Acesso em: 4 nov. 2021. 
A As sentenças I e III estão corretas. 
B As sentenças I e II estão corretas. 
C As sentenças II e III estão corretas. 
D Somente a sentença II está correta. 
3Camargo (2007) afirma que na análise de um circuito equivalente de um gerador síncrono de 
polos salientes é necessário considerar os elementos: a tensão interna E, a reação de 
armadura, a autoindutância do enrolamento do estator e a resistência do enrolamento do 
estator. Conforme o autor explica, o elemento que trata da reação de armadura explica o fato 
de que é mais fácil produzir fluxo em algumas direções do que em outras. Sobre o cálculo da 
Reação da Armadura (RA) quando a corrente de carga estiver em fase com a tensão interna ( , 
analise as sentenças a seguir: 
I- A reação de armadura irá enxergar a relutância do caminho magnético em quadratura com o 
eixo da máquina. 
II- O fluxo produzido pelo rotor é equivalente a 90° em relação à tensão interna. 
III- A relutância proporcional ao caminho magnético nessa situação é denominada de reatância 
de eixo direto Xd.Assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: 
http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf. 
Acesso em: 4 nov. 2021. 
A As sentenças II e III estão corretas. 
B Somente a sentença II está correta. 
C As sentenças I e III estão corretas. 
D As sentenças I e II estão corretas. 
4Camargo (2007) explica que, de maneira semelhante ao realizado para a máquina de polos 
lisos, são deduzidas as expressões de potência ativa e potência reativa em função do ângulo de 
carga, a partir da definição de potência complexa ou de relações trigonométricas do diagrama 
fasoral. Sobre a característica da máquina síncrona de polos salientes, analise as sentenças a 
seguir: 
I- A equação da potência reativa é expressa por P= (E.V.senδ.cosδ)/Xd. 
II- A potência ativa é expressa em função do cosseno de ∅. 
III- A máquina de polos lisos é um caso particular da máquina de polos salientes em que Xd ≠ 
Xq ≠ Xs.Assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: 
http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf. 
Acesso em: 4 nov. 2021. 
A Somente a sentença II está correta. 
B As sentenças II e III estão corretas. 
C As sentenças I e II estão corretas. 
D As sentenças I e III estão corretas. 
5Chapman (2013) aponta que a única diferença entre um motor síncrono e um gerador 
síncrono ocorre pela inversão do fluxo de potência. Entende-se, portanto, que o sentido do 
fluxo de corrente do estator também seja invertido, assim como a corrente de armadura , 
acarretando mudança na equação da lei das tensões de Kirchoff. Nesse sentido, as equações 
aplicadas de um gerador e de um motor são as mesmas, com exceção do sinal do termo da 
corrente que é invertido entre o gerador e o motor. Sobre o circuito equivalente de um 
gerador/motor síncrono em regime permanente, assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
A É necessário conhecer a tensão terminal e a corrente, tanto em ângulo como em módulo, 
não é suficiente para determinar a tensão interna da máquina. 
B A reatância síncrona da máquina (Xs) é dada pela diferença da reatância de magnetização e a 
de indução. 
C A tensão induzida nos enrolamentos do estator (Er) de um gerador síncrono é proporcional 
ao fluxo resultante no entreferro. 
D A tensão induzida no estator (Er) é igual a tensão terminal (V). 
6Na análise de um circuito equivalente de um gerador síncrono de polos salientes devem ser 
considerados os seguintes elementos: a tensão interna E, a reação de armadura, a 
autoindutância do enrolamento do estator e a resistência do enrolamento do estator. O 
elemento que trata da reação de armadura explica o fato de que é mais fácil produzir fluxo em 
algumas direções do que em outras. Sobre Reação de Armadura (RA) quando a corrente de 
carga estiver atrasada de 90° em relação a esta tensão, analise as sentenças a seguir: 
I- A reatância de eixo direto Xd é a reatância vista neste ponto. 
II- Para qualquer situação, vale a relação: Xd < Xq. 
III- A reação de armadura (ou a corrente de carga) que lhe é proporcional é decomposta em 
duas componentes: uma em fase com o eixo do rotor e outra em quadratura com este mesmo 
eixo.Assinale a alternativa CORRETA: 
A As sentenças I e II estão corretas. 
B Somente a sentença II está correta. 
C As sentenças I e III estão corretas. 
D As sentenças II e III estão corretas. 
7Conforme explica Chapman (2013), o princípio básico de operação do motor síncrono é que o 
rotor “persegue” em círculo o campo magnético girante do estator, sem nunca conseguir se 
alinhar a ele. As equações de velocidade, potência e conjugado são as mesmas para geradores 
e motores síncronos. De acordo com o funcionamento de geradores síncronos ligados a um 
barramento infinito, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) Quanto maior for o ângulo entre os dois campos, maior será o conjugado (“força que faz 
girar”) no rotor da máquina. 
( ) Pelo fato do motor síncrono ser diferente do gerador síncrono, as equações velocidade, 
potência e conjugado são bastante diferentes para ambos. 
( ) O princípio básico de operação do motor síncrono é que o rotor “persegue” em círculo o 
campo magnético girante do estator, sem nunca conseguir se alinhar a ele.Assinale a 
alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
FONTE: CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
A V - F - V. 
B V - F - F. 
C F - F - V. 
D F - V - F. 
8Conforme explica Camargo (2007), a máquina síncrona elementar possui três enrolamentos 
no estator que são defasados de 120° e um enrolamento no rotor alimentado em corrente 
contínua.Com relação ao rotor de uma máquina síncrona, assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: 
http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf. 
Acesso em: 4 nov. 2021. 
A O rotor pode ser liso e, em geral, tem elevado número de polos. 
B Os rotores de polos lisos são, usualmente, usados em turboalternadores, sendo formado por 
cerca de dois a quatro polos. 
C O rotor pode ser liso e, em geral, é usado para acionamentoa baixas velocidades. 
D As turbinas hidráulicas funcionam a alta rotação, em geral, com geradores com poucos 
polos. 
9Conforme explica Camargo (2007), um barramento infinito corresponde ao sistema de 
transmissão que será responsável pela conexão às cargas, sendo constituído por diversas 
máquinas ligadas em paralelo por meio de transformadores trifásicos. De acordo com o 
funcionamento de geradores síncronos ligados a um barramento infinito, classifique V para as 
sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) Independentemente do que ocorrer com a máquina, é necessário que tanto a tensão 
como a frequência permaneçam constantes. 
( ) O fluxo magnético correspondente a essa tensão aplicada que gira na velocidade 
assíncrona. 
( ) A tensão e a frequência nos terminais de armadura são determinadas pelo sistema em que 
muitos geradores síncronos são interligados.Assinale a alternativa que apresenta a sequência 
CORRETA: 
FONTE: 
http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf. 
Acesso em: 4 nov. 2021. 
A V - F - F. 
B F - V - F. 
C F - F - V. 
D V - F - V. 
10Segundo Camargo (2007), ao aumentarmos a potência mecânica de acionamento de um 
gerador a uma corrente de campo constante, o novo ponto de operação do gerador passa a 
ser estabelecido por um ângulo de carga maior e, dessa maneira, existe maior fornecimento de 
potência ativa para a rede. Camargo (2007) discute que o equilíbrio entre a potência mecânica 
de entrada e a potência elétrica de saída é garantido e deve ser mantido para que a velocidade 
também se mantenha em equilíbrio. Já o limite da estabilidade estática da máquina síncrona 
em regime permanente ocorre quando o aumento da potência mecânica produz uma redução 
da potência elétrica de saída e a máquina perde estabilidade. Sobre o funcionamento de um 
gerador “sobre-excitado”, analise as sentenças a seguir: 
I- Ele absorve potência ativa e potência reativa. 
II- Ele absorve potência ativa (ou gera potência ativa negativa) e fornece potência reativa. 
III- Ele fornece potência ativa e reativa positivas, funcionando como um “capacitor”. Assinale a 
alternativa CORRETA: 
FONTE: 
http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf. 
Acesso em: 4 nov. 2021. 
A As sentenças I e III estão corretas. 
B As sentenças I e II estão corretas. 
C As sentenças II e III estão corretas. 
D Somente a sentença III está correta.