Avaliação I - Máquinas Elétricas e Transformadores II

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01/04/2022 22:20 Avaliação I - Individual
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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:744019)
Peso da Avaliação 1,50
Prova 42789659
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 9/1
Nota 9,00
Chapman (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 A reatância síncrona da máquina (Xs) é dada pela diferença da reatância de magnetização e a de
indução.
B A tensão induzida no estator (Er) é igual a tensão terminal (V).
C 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.
D A tensão induzida nos enrolamentos do estator (Er) de um gerador síncrono é proporcional ao
fluxo resultante no entreferro.
Chapman (2013) explica que na operação de um motor a regime permanente ocorre a sincronização
entre a taxa de rotação dos campos magnéticos e a velocidade de rotação do motor. O autor afirma
também ser possível afirmar que a taxa de rotação dos campos magnéticos é sincronizada com a
frequência elétrica aplicada, o que torna a velocidade do motor síncrono constante e seja
independente da carga.
Sobre o circuito equivalente ao de um gerador/motor síncrono em regime permanente, assinale
alternativa CORRETA:
FONTE: CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH,
2013. [Minha Biblioteca].
A Quando a regulação de velocidade (RV) de um motor síncrono é igual a zero é possível afirmar
que a velocidade do motor é constante.
B Quando o conjugado no eixo de um motor síncrono excede o conjugado máximo, o rotor se
sincroniza com o estator.
C O conjugado máximo ocorre quando δ=0.
D Uma regulação de velocidade é diferente de 0% quando a velocidade de regime permanente do
motor não é constante desde a vazio até o conjugado máximo oferecido pelo motor.
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Segundo Chapman (2013) explica, o princípio básico de operação do motor síncrono é que o rotor
“persegue” em círculo o campo magnético girante do estator, sem, contudo, conseguir alinhar-se a
ele. O autor explica que existem dois campos magnéticos presentes na máquina e o campo do rotor
buscará se alinhar com o campo do estator, de maneira semelhante a duas barras imantadas que
buscarão o alinhamento.
Sobre o princípio básico de operação do motor síncrono, assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH,
2013.
A Pelo fato do motor síncrono ser fisicamente diferente do gerador síncrono, as equações
velocidade, potência e conjugado são bastantes diferentes para ambos.
B O campo magnético do rotor e próprio rotor buscarão se alinhar.
C Quanto menor for o ângulo entre os dois campos, maior será o conjugado (“força que faz girar”)
no rotor da máquina.
D Não existe inversão de fluxo de potência quando comparamos o gerador síncrono e o motor
síncrono.
No estudo de um gerador síncrono de 480V, 60 Hz, com quatro polos e uma reatância de eixo em
quadratura de 0,075Ω é possível comparar sua tensão gerada interna Ea a plena carga, assumindo que
ele tem um rotor cilíndrico e de polos salientes. Com relação ao que foi exposto sobre Ea, classifique
V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O cálculo de Ea independe das componentes do eixo direto da corrente Id e do eixo de
quadratura Iq. 
( ) O módulo de Ea não é muito afetado pelos polos salientes, no entanto, o ângulo de Ea é bastante
diferente com polos salientes do que sem polos salientes.
( ) A decomposição da corrente em componentes de eixo direto e de eixo em quadratura independe
da direção de Ea.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F.
B F - F - V.
C V - F - V.
D F - V - F.
O equilíbrio entre a potência mecânica de entrada e a potência elétrica de saída de um gerador é
garantido e deve ser mantido para que a velocidade também se mantenha em equilíbrio, ou seja,
constante. Quando a potência mecânica aumenta lentamente, a potência elétrica de saída também
aumentará até o limite de saída do ângulo de carga igual a δ = π/2. Diante disso, classifique V para as
sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Quando a motor está subexcitado, ele absorve potência ativa e potência reativa. 
( ) Quando o gerador está subexcitado, ele fornece potência ativa e potência reativa. 
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( ) Quando o motor está sobre-excitado ele absorve potência ativa e fornece potência reativa.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - V.
B V - F - F.
C F - V - F.
D F - F - V.
Segundo explica Camargo (2007), a fase de reação de armadura (RA) depende da carga e para cada
carga haverá diferente relutância do campo magnético, que será calculada em dois pontos limites.
Assim, de acordo com nossos estudos, referente ao cálculo da reação de Armadura (RA) quando a
corrente de carga estiver atrasada de 90° em relação à tensão, avalie as asserções a seguir e a relação
proposta entre elas:
I- A relutância vista pelo eixo de armadura é proporcional ao menor caminho de entreferro. 
PORQUE
II- A corrente está em oposição de fase em relação ao eixo direto do rotor. 
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 A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda é uma proposição verdadeira.
B As duas asserções são proposições falsas.
C As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa da
primeira.
D As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa da primeira.
Conforme 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 F - V - F.
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http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf
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B V - F - V.
C F - F - V.
D V - F - F.
Na prática, quase todas as máquinas fazem conversão de energia elétrica em mecânica, atuando como
motor. Quando convertem energia mecânica em elétrica, as máquinas atuam como gerador pela ação
de um campo magnético. Segundo Camargo (2007) é comum o uso de máquinas síncronas
funcionando como gerador em centrais elétricas do tipo hídrica, a carvão, a diesel etc. de maneira a
converter energia mecânica em elétrica. No entanto, conforme explica o autor, também é comum o
uso degeradores síncronos em centrais de pequeno porte e em grupos de geradores de emergência
que são instalados em hospitais ou aeroportos que funcionam de maneira isolada. Sobre a
constituição de uma máquina síncrona, analise as sentenças a seguir:
I- O rotor de uma máquina síncrona pode ser liso, em geral, usado para acionamento em alta
velocidade (n=1800 rpm ou 3600 rpm) ou de polos salientes que, usualmente, são usados para
acionamentos em baixa velocidade.
II- A máquina síncrona elementar é constituída por três enrolamentos no estator que estão defasados
de 120° e um enrolamento no rotor que é alimentado por corrente contínua.
III- O controle da potência reativa não é necessário para ajustar o fator de potência de carga.
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 I e III estão corretas.
C As sentenças II e III estão corretas.
D As sentenças I e II estão corretas.
Segundo 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.
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http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf
http://www.gsep.ene.unb.br/osem/ivan/maquina/M%C1QUINAS%20S%CDNCRONAS.pdf
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A Somente a sentença III está correta.
B As sentenças I e II estão corretas.
C As sentenças I e III estão corretas.
D As sentenças II e III estão corretas.
Camargo (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 I e III estão corretas.
B As sentenças I e II estão corretas.
C Somente a sentença II está correta.
D As sentenças II e III estão corretas.
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