Prova II - Máquinas Elétricas e Transformadores II (EEA107)

Prévia do material em texto

1 
Existem dois métodos comuns em uso para se controlar a velocidade de um motor CC em derivação: 
(a) ajuste da resistência de campo, (e consequentemente, do fluxo de campo); e (b) ajuste da tensão de 
terminal aplicada à armadura. 
Sobre as características do controle da velocidade pelo método de ajuste da resistência de campo, 
assinale a alternativa CORRETA: 
A 
Quando o fluxo na máquina diminui, a velocidade a vazio do motor aumenta. 
B 
O aumento de IF diminui Ø. 
C 
O aumento de IF faz RF também aumentar. 
D 
A elevação de EA diminui IA. 
2 
Como descreve Chapman (2013), em um motor CC composto diferencial, as forças magnetomotrizes 
em derivação e em série são subtraídas entre si, ou seja, o aumento da carga no motor promove o 
aumento de Ia e a redução do fluxo o motor. No entanto, a redução do fluxo promoverá o aumento de 
velocidade. Sobre o motor CC composto diferencial, avalie as asserções a seguir e a relação proposta 
entre elas: 
 
I- Um motor CC composto diferencial é estável quanto a sua velocidade. 
 
PORQUE 
 
II- A partir do aumento de velocidade temos um aumento de carga e da corrente Ia e, dessa maneira, 
mais redução no fluxo e aumento consequente na velocidade. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 
FONTE: CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
A 
A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda é uma proposição verdadeira. 
B 
As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa da primeira. 
C 
As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa da primeira. 
D 
As duas asserções são proposições falsas. 
3 
Chapman (2013) afirma que um motor CC composto corresponde a um motor formado por campos 
em derivação e em série, em que o motor CC composto cumulativo combina as melhores 
características de ambos os motores. Quando comparado ao motor série, é possível afirmar que o 
motor CC composto cumulativo tem um conjugado extra para a partida e, quando comparado ao 
motor em derivação, no motor CC composto cumulativo, a velocidade na~o dispara quando ele está 
sem carga. Sobre o motor CC composto cumulativo, analise as sentenças a seguir: 
 
I- Há uma componente de fluxo que é constante e outra que é proporcional a sua corrente de 
armadura. 
 
II- Quando a corrente entra no terminal com marca de uma bobina de campo e sai pelo terminal com 
marca da outra bobina de campo, as forças magnetomotrizes resultantes somam-se. 
 
III- O motor composto cumulativo tem um conjugado de partida maior quando comparado ao 
conjugado de partida de um motor em derivação. No entanto, ele apresenta um conjugado de partida 
menor do que o de um motor série. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 
FONTE: CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
A 
Somente a sentença III 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. 
4 
Diversas razões justificavam a popularidade contínua dos motores CC. Uma delas era que os sistemas 
de potência CC foram (e ainda são) muito comuns em carros, tratores e aeronaves. Quando um veículo 
já dispõe de um sistema elétrico CC, faz sentido considerar o uso de motores CC. Segundo Chapman 
(2013), frequentemente, os motores CC são comparados por sua regulação de velocidade. 
Sobre a forma da curva característica do conjugado versus velocidade do motor CC, assinale a 
alternativa CORRETA: 
A 
O valor da regulação de velocidade não impacta na inclinação da curva de conjugado versus 
velocidade. 
B 
Uma regulação de velocidade negativa significa que a velocidade do motor sobe com o aumento de 
carga. 
C 
Uma regulação de velocidade positiva significa que a velocidade do motor aumenta com o aumento de 
carga. 
D 
Uma regulação de velocidade negativa significa que a velocidade do motor cai com o aumento de 
carga. 
5 
Chapman (2013) destaca que um motor CC de ímãs permanentes é um motor CC cujos polos são ímãs 
permanentes. Existem vários benefícios quando esses motores são comparados com os motores CC 
em derivação. Dentre eles, é possível dizer que os primeiros não precisam de um circuito de campo 
externo e, portanto, reduzem as perdas que ocorrem no cobre do circuito de campo de motores CC em 
derivação. Além disso, eles podem ser menores que seus correspondentes motores CC de derivação, 
pois não têm enrolamentos, impactando no custo. 
Sobre os motores CC de ímãs permanentes, assinale a alternativa CORRETA: 
 
FONTE: CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
A 
Apresenta um conjugado induzido τind menor por ampère de corrente de armadura Ia quando 
comparado ao de um motor CC em derivação. 
B 
Os imãs permanentes produzem uma densidade de fluxo tão elevada como a produzida por um campo 
em derivação em alimentação externa. 
C 
Suas armaduras são diferentes do que a dos motores com circuitos separados de campo. 
D 
Não há risco de desmagnetização do motor CCIP causado pela elevação da corrente de armadura. 
Atenção: Esta questão foi cancelada, porém a pontuação foi considerada. 
 
6 
Um motor CC de excitação independente é um motor cujo circuito de campo é alimentado a partir de 
uma fonte isolada de tensão constante. Um motor CC em derivação é um motor cujo circuito de campo 
é alimentado diretamente dos terminais de armadura do próprio motor. 
Sobre as características desses motores, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A equação da lei de Kirchhoff das tensões (LKT) para o circuito de armadura desses motores é dada 
por: VT = IA.RA 
B 
A tensão induzida Ea é expressa pela relação: Ea = K.ωn. 
C 
Quando a carga no eixo de um motor CC em derivação é aumentada, o conjugado de carga será menor 
que o conjugado induzido na máquina. 
D 
Quando o conjugado de carga exceder o conjugado induzido, o motor ganha velocidade. 
7 
É possível que o efeito interno do motor que afete a forma da curva de conjugado versus velocidade 
seja a reação de armadura. Assim, se um motor apresentar reação de armadura, então, o fluxo será 
enfraquecido De acordo com a característica de conjugado versus velocidade de um motor em que a 
reação de armadura está presente, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) A equação que rege a velocidade do motor é igual a ωm=VT/(K.∅) - Ra/[(K.∅)^2] .τind. 
 
( ) O aumento da velocidade não pode ser minimizado, mesmo que o motor seja constituído por 
enrolamentos de compensação que impeça o enfraquecimento do fluxo na máquina. 
 
( ) Ao reduzirmos o fluxo do motor ocorre o aumento da velocidade em relação à velocidade na qual 
ele giraria desconsiderando o efeito de reação de armadura. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
A 
V - F - V. 
B 
V - F - F. 
C 
F - V - F. 
D 
F - F - V. 
8 
Um motor CC em derivação consiste em um motor em que seu circuito de campo é alimentado 
diretamente pelos terminais de armadura do próprio motor. Conforme estudado, a característica de 
terminal de uma máquina é um gráfico que envolve as grandezas de saída da mesma que são dados 
pelo conjugado no eixo e a velocidade. Portanto, é correto afirmar que a característica de terminal de 
um motor é um gráfico do seu conjugado de saída versus a velocidade. De acordo com as 
características do conjugado versus velocidade de um motor CC em derivação, classifique V para as 
sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) Ao aumentarmos a carga no eixo de um motor CC em derivação, então, o conjugado de carga 
excederá o conjugado induzido na máquina e o motor começará a perder velocidade. 
 
( ) A velocidade do motor é expressa por: ωm= [VT/(K.∅)] - [Ra/(K.∅)^2] .τind , que pode ser 
representada graficamente por uma curva ascendente. 
 
( ) A tensão interna do motor será reduzida e a corrente de armadura aumentada,acarretando o 
aumento do conjugado induzido. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
A 
V - F - V. 
B 
F - V - F. 
C 
V - F - F. 
D 
F - F - V. 
9 
Naturalmente, as máquinas CC são acionadas a partir de uma fonte de potência CC. Para um motor CC, 
a não ser que seja especificado o contrário, assume-se que a tensão de entrada é constante. Tal 
suposição pode simplificar a análise dos motores e a comparação entre seus diferentes tipos. No 
circuito equivalente de um motor CC, a queda de tensão nas escovas é representada por uma pequena 
bateria V(escova), que se opõe à corrente que circula na máquina. 
Sobre a forma da curva característica do conjugado versus a velocidade do motor CC, assinale a 
alternativa CORRETA: 
A 
A queda de tensão nas escovas é, em geral, uma parcela bastante considerável da tensão gerada em 
uma máquina. 
B 
Alguns geradores têm mais do que uma bobina de campo, contudo, não são todas incluídas no circuito 
equivalente. 
C 
A tensão gerada interna dessa máquina é dada pela equação Ea = K.ωm. 
D 
As bobinas de campo que produzem o fluxo magnético do gerador são representadas pelo indutor e 
pelo resistor. As bobinas de campo que produzem o fluxo magnético do gerador são representadas 
pelo indutor LF e pelo resistor RF. 
10 
Segundo Chapman (2013), a reação de armadura pode afetar o efeito interno do motor que afete a 
forma da curva de conjugado versus velocidade. Conforme nosso estudo, se um motor apresentar 
reação de armadura o fluxo será enfraquecido e, como consequência, haverá redução do fluxo quando 
a carga aumentar. Sobre a forma da curva característica do conjugado versus velocidade do motor CC, 
analise as sentenças a seguir: 
 
I- Conforme a equação ωm = [VT /(K.∅)] - [Ra/(K.∅)^2] .τind, o efeito de uma redução de fluxo é o 
aumento da velocidade do motor. 
 
II- Esse problema pode ser minimizado se o motor for formado por enrolamentos de compensação 
que impeça o enfraquecimento do fluxo na máquina, mantendo-o constante. 
 
III- Quando a força magnetomotriz for alterada, a tensão interna gerada Ea não sofre alteração. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 
FONTE: CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
A 
As sentenças I e III estão corretas. 
B 
Somente a sentença II está correta. 
C 
As sentenças I e II estão corretas. 
D 
Somente a sentença III está correta.