A4-Avaliação-GRA0622 Conversão Eletromecânica de Energia

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GRA1648 Geração de Energia Elétrica
UAM - Universidade Anhembi Morumbi
Disciplina: Sinais e Sistemas - Avaliação: A4
RESUMO
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
Verde = Resposta correta
Laranja = Dúvida
Vermelha = Chute
PERGUNTA 1
Um motor CC em derivação de 24kW e de 210V tem uma resistência de armadura de 0,10 e uma resistência de campo de 110. A vazio e na tensão nominal, a velocidade é de 2200 rpm, sendo que a corrente de armadura é de 10A. Em plena carga e na tensão nominal, a corrente de armadura é de 120A e, devido à reação da armadura, o fluxo é 10% menor do que o valor a vazio. 
 
Sobre o motor CC em derivação descrito, assinale a alternativa correta.
· A velocidade a plena carga é de 2026 rpm, e a regulação da tensão na armadura é de 90%.
· A tensão da armadura no ensaio a vazio é de 10 V, e a velocidade a plena carga é 2026 rpm.
· A velocidade a plena carga é de 2316 rpm, e a regulação da tensão na armadura é de 92%.
· A tensão da armadura no ensaio a vazio é de 10 V, e a tensão da armadura em plena carga é de 12V.
· A tensão da armadura em plena carga é de 120V, e a regulação da tensão na armadura é de 92%.
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Sua resposta está correta. A tensão resultante da armadura no ensaio a vazio, pode ser determinada por: ; a corrente na armadura em plena carga pode ser determinada por: ; a regulação de tensão pode ser determinada por: ; e a velocidade a plena carga pode ser determinada por meio da constante construtiva do motor: . Como no ensaio a vazio e em plena carga a constante construtiva não se altera, podemos encontrar a velocidade a plena carga: . Logo , então,.
PERGUNTA 2
Uma máquina CC de excitação independente com especificações nominais de 35 kW e de 145 V opera com uma velocidade constante de 3000 rpm e com uma corrente de campo constante tal que a tensão de armadura em circuito aberto seja de 145V. A resistência de armadura é  
e a tensão de terminal é de 148V.
 
Em relação ao motor CC com excitação série descrito acima, analise as afirmativas abaixo.
 
I. A corrente da armadura para máquina CC de excitação independente é de 2A.
II. A potência de entrada nos terminais para máquina CC de excitação independente é 290W.
III. A potência eletromagnética para máquina CC de excitação independente é 296W.
IV. O torque mecânico para máquina CC de excitação independente é 0,92 N.m
 
É correto o que se afirma em:
· I e IV, apenas.
· II, III e IV, apenas.
· I, II, e III, apenas.
· III e IV, apenas.
· I e II, apenas.
 PULAR 
Sua resposta está correta. . A alternativa está correta, pois a corrente da armadura para máquina CC de excitação independente é determinada em relação à tensão de terminal, à tensão de armadura em circuito aberto e à resistência de armadura, logo: . O torque mecânico pode ser determinado por:  em que a velocidade é em rad/s. Logo .
PERGUNTA 3
Uma engenheira elétrica está fazendo a manutenção em um motor CC de ímã permanente que tem uma resistência de armadura de 2,5. Ao operar a vazio com uma fonte CC de 80V, ela observou que a velocidade de funcionamento é de 2200 rpm e que a corrente é de 3,5 A. 
 
Sobre o motor CC de ímã permanente descrito, assinale a alternativa correta.
· A tensão de saída do motor CC de ímã permanente é de 71,25V, e a constante construtiva do motor em função do fluxo de armadura é de .
· A tensão de saída do motor CC de ímã permanente é de 71,25V, e as perdas na armadura a vazio do motor CC de ímã permanente é de 31 W.
· As perdas na armadura a vazio do motor CC de ímã permanente é de 31 W, e a potência mecânica do motor CC de ímã permanente é de 5kW.
· A tensão de saída do motor CC de ímã permanente é de 71,25V, e a potência mecânica do motor CC de ímã permanente é de 5kW.
· A constante construtiva do motor em função do fluxo de armadura é de  e as perdas na armadura a vazio do motor CC de ímã permanente são de 31 W.
 PULAR 
Sua resposta está correta. Alternativa está correta. A tensão de saída gerada será obtida como: . A vazio, toda a potência fornecida para a tensão gerada é usada para alimentar as perdas rotacionais. Portanto .
PERGUNTA 4
Um gerador CC em derivação de 2 polos tem especificações nominais de 16 kW, de 220 V, de 130 A e de 1100 rpm, com um enrolamento de armadura com 3 caminhos paralelos e  condutores ativos e com um fluxo de armadura por polo de . Essa máquina também tem uma resistência de armadura de  e tensão resultante da armadura de .
Em relação ao gerador CC em derivação descrito acima, analise as afirmativas abaixo.
 
I. A corrente de armadura do gerador CC em derivação é de 4,5A.
II. A constante construtiva do gerador CC em derivação é de 53.
III. O torque mecânico do gerador CC em derivação é de 3,85 N.m.
IV. A tensão induzida resultante do gerador CC em derivação é de 92V.
 
É correto o que se afirma em:
· I e III, apenas.
· II e IV, apenas.
· II, III e IV, apenas.
· I, II, e III, apenas.
· III e IV, apenas.
 PULAR 
Sua resposta está correta. Alternativa está correta. A corrente na armadura pode ser resumida como: , sendo  a tensão resultante da armadura e  a resistência de armadura. Portanto temos: . O torque mecânico pode ser determinado por , em que a constante construtiva, que é um dado técnico da máquina, pode ser determinada por: . Com as informações do enunciado, temos: . Assim, 
PERGUNTA 5
Um gerador CC de excitação independente tem especificações nominais de 150 kW, 400 V, 380 A e 1720 rpm. Essa máquina tem uma tensão de campo de , uma resistência de campo , uma resistência de armadura de  e tensão resultante da armadura .
Em relação às informações passadas sobre o gerador CC, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. (    ) A corrente de campo da máquina será 40 A.
II. (    ) A corrente na armadura será 100 A.
III. (    ) A corrente de campo da máquina será 100 A.
IV. (    ) As perdas na armadura serão 96 KW. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
· F, V, F, V.
· V, V, F, F.
· F, F, V, F.
· V, F, F, F.
· F, F, V, V.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A sequência está correta. A afirmativa I é verdadeira, pois a corrente de campo é determinada a partir dos parâmetros do circuito: , sendo  a tensão aplicada e  resistência de campo. Logo temos: . E a afirmativa II é verdadeira, uma vez que a corrente na armadura pode ser resumida como: , sendo  a tensão resultante da armadura e  a resistência de armadura. Logo temos: 
PERGUNTA 6
Um motor CC em derivação de 2 polos, 10kW, 200V e 40 A tem um enrolamento de armadura com 3 caminhos paralelos e  condutores ativos, sendo que a resistência e a corrente do circuito de armadura são 0,320 e 10A, respectivamente. O fluxo de armadura por polo é , e os efeitos da reação de armadura podem ser desprezados. As perdas rotacionais a vazio são estimadas em 0,6kW.
Sobre o motor CC em derivação descrito, assinale a alternativa correta.
· O torque mecânico do motor CC em derivação é 7,04 N.m, e a constante construtiva do motor CC em derivação é 54.
· O torque mecânico do motor CC em derivação é 7,04 N.m, e, para uma , a potência mecânica será 14W.
· Para uma , a potência mecânica será 14W e a constante construtiva do motor CC em derivação será 54.
· A constante construtiva do motor CC em derivação é 64, e a tensão resultante no motor CC em derivação em função da velocidade é .
· Para uma , a potência mecânica será 16 W e a tensão resultante no motor CC em derivação será 2,68 V.
 PULAR 
Sua resposta está correta. Alternativa está correta. O torque mecânico pode ser determinado por , em que a constante construtiva é: . Com isso, temos: . A potência mecânica , tanto para um gerador quanto para um motor CC, é determinada por meio de: , em que a tensão resultante pode ser definida pela constante e calculada ao considerar . Sendo assim, temos que ; logo podemos concluir que a potência mecânica é:  ou .
PERGUNTA 7
Um motor CC com excitação de 4 polos tem especificações nominais de 8 kW, de 560 V, de 240 A e de 1200 rpm, como um enrolamento de armadura, uma constante construtivade 100 e um fluxo de armadura por polo de . Essa máquina também tem uma tensão de campo de , uma resistência de campo , uma resistência de armadura de  e uma tensão resultante da armadura de .
Sobre o motor CC com excitação série descrito, assinale a alternativa correta.
· As perdas no campo do motor CC com excitação é 26kW, e a potência mecânica do motor CC com excitação é de 8kW.
· O torque mecânico do motor CC com excitação é 10 N.m, e as perdas no campo do motor CC com excitação são de 26kW.
· As perdas no campo do motor CC com excitação são de 26kW, e as perdas na armadura do motor CC com excitação são de 72W.
· O torque mecânico do motor CC com excitação é de 10 N.m, e as perdas na armadura do motor CC com excitação são de 72W.
· As perdas na armadura do motor CC com excitação são de 72W, e a potência mecânica do motor CC com excitação é 8kW.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta. As perdas no campo no motor CC em derivação são dadas por: , em que  e  são a resistência e a corrente de campo, respectivamente, logo . As perdas na armadura do motor CC em derivação são dadas por:, em que  e  são a resistência e a corrente de armadura, respectivamente, logo .
PERGUNTA 8
Uma estratégia interessante para estudar as máquinas CC é o controle de velocidade. Por exemplo, nos geradores CC, ele é utilizado para analisar meios de controle de velocidade, para ter um controle de potência mecânica fornecida e, consequentemente, no que será, de fato, convertido em energia elétrica. 
 
Sobre o controle de velocidade nas máquinas CC, analise as afirmativas abaixo.
 
I. O controle da velocidade de um motor CC pode ser estabelecido de três maneiras principais: pela variação da resistência de campo, pela resistência de armadura ou, ainda, por meio da modificação da tensão de armadura. 
II. Um CLP pode ser implementado para combinar o uso de dispositivos de estado sólido, como diodos, para produzir corrente de campo para o motor CC. Ele pode, também, fornecer a corrente CC para funcionamento e para o controle do gerador CC.
III. Em operações de hardware, o sistema de controle de velocidade é realizado pelo sistema Ward-Leonard e pode ser implementado nos equipamentos sem a necessidade de chips ou de outros artifícios eletrônicos.
IV. Se a conexão dos equipamentos for em um sistema em malha aberta ou em malha fechada, é utilizado um controlador PID, que recebe esse nome devido à maneira como os ganhos atuam matematicamente e fisicamente no sistema.
 
É correto o que se afirma em:
· III e IV, apenas.
· I, II e III, apenas.
· I e II, apenas.
· I e IV, apenas.
· I, III e IV, apenas.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois o controle da velocidade é importante, independentemente, da aplicação e de questões mais específicas do motor CC. Portanto o controle da velocidade de um motor CC pode ser estabelecido de três maneiras principais: pela variação da resistência de campo, pela resistência de armadura ou, ainda, por meio da modificação da tensão de armadura. De acordo com os equipamentos utilizados em sistemas de controle e de automação, bem como a forma com a qual eles estão conectados, tem-se um sistema em malha aberta ou em malha fechada. O controlador, nesse caso, pode ser implementado por meio de metodologias como o controlador PID (Proporcional, Integral e Derivativo), que recebe esse nome devido à maneira como os ganhos atuam matematicamente e fisicamente no sistema.
PERGUNTA 9
Um motor CC em derivação de 3 polos, 18kW, 245V e 60 A, tem um enrolamento de armadura com 3 caminhos paralelos e  condutores ativos; a resistência e a corrente do circuito de armadura é 0,450 e 14A, respectivamente. A tensão resultante é 40V, o torque mecânico do motor é 20 N.m e os efeitos da reação de armadura podem ser desprezados.
Sobre o motor CC em derivação descrito, assinale a alternativa correta.
· A constante construtiva do motor CC em derivação é 100, e o fluxo de armadura por polo do motor CC em derivação é 
· As perdas na armadura do motor CC em derivação 88 W e a potência mecânica do motor CC em derivação são de 560W.
· A velocidade média do motor CC em derivação é 20 rad/s, e a potência mecânica do motor CC em derivação é 560W.
· A velocidade média do motor CC em derivação é 20 rad/s, e o fluxo de armadura por polo do motor CC em derivação é 
· A constante construtiva do motor CC em derivação é 100, e as perdas na armadura do motor CC em derivação são de 88 W.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois as perdas na armadura no motor CC em derivação são dadas por: , em que  e  são a resistência e a corrente de armadura, respectivamente, portanto . A potência mecânica , para o motor CC em derivação, vale: ,  em que  é a tensão resultante e  a corrente de armadura, portanto .
PERGUNTA 10
Um gerador CC de excitação independente de 2 polos tem especificações nominais de 75kW, de 560 V, de 450 A e de 2100 rpm e tem um enrolamento de armadura com 2 caminhos paralelos e  condutores ativos e um fluxo de armadura por polo de . Essa máquina também tem uma tensão de campo de , uma resistência de campo , uma resistência de armadura de  e uma tensão resultante da armadura de . Considere, então, que os efeitos da reação de armadura podem ser desprezados.
 
Em relação às informações passados sobre o gerador CC, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. (    ) A tensão induzida resultante do gerador CC é 560 V.
II. (    ) A corrente na armadura do gerador CC é 10 A.
III. (    ) A corrente de campo do gerador CC é 35 A.
IV. (    ) A tensão de saída do gerador CC é 550 V.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
· 
I, III e IV, apenas.
· II, III e IV, apenas.
· II e III, apenas.
· I e II, apenas.
· III e IV, apenas.
 PULAR 
Sua resposta está correta. A sequência está correta, pois a afirmativa II é verdadeira, uma vez que a corrente na armadura pode ser resumida como: , sendo  a tensão resultante da armadura e  a resistência de armadura. Portanto temos: . A afirmativa III é verdadeira, dado que a corrente de campo é determinada a partir dos parâmetros do circuito: , sendo  a tensão aplicada e  a resistência de campo. Sendo assim, temos: .