Transformadores Elétricos

Prévia do material em texto

1-Os transformadores são usados em diversas situações, como, por exemplo, no ajuste de tensão de equipamentos elétricos. Considerando isso, um engenheiro eletricista está projetando um transformador elétrico ideal com as seguintes especificações: tensão de entrada 220 V, corrente de entrada de 10 A e corrente de saída de 20 A.
 
Considerando o transformador elétrico ideal acima, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
  
I. (  ) Por ser um transformador elétrico ideal, a potência de entrada será diferente da de saída. 
II. (   ) A relação de transformação é , ou seja, há um rebaixamento na tensão secundária.
III. (   ) Em termos da impedância que ocorre no transformador ideal, o valor de entrada será .
IV. (   ) A tensão de saída será de 440 V, pois a relação de transmissão é de elevação de tensão.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
2-Dois ensaios foram realizados em um transformador monofásico real de 60 MVA com uma tensão nominal de placa 6 kV/58 kV. O primeiro ensaio realizado foi o de curto-circuito no lado de baixa tensão, e os seguintes resultados foram obtidos: 464 V, 4,15 A e 154 W. Posteriormente, foi realizado um ensaio de circuito vazio a partir do lado de baixa tensão no qual foram obtidos os seguintes resultados: 6 kV, 44,3 A e 193 W.
 
De acordo com o texto, analise as afirmativas a seguir.
 
I. A regulação da tensão se o transformador estiver trabalhando na tensão e cargas nominais, será de 0,89%.
II. A regulação da tensão se o transformador estiver trabalhando na tensão e cargas nominais será de 0,75%.
III. A regulação da tensão se o transformador estiver trabalhando na tensão nominal e carga com fator de potência 0,8 será de -5,49%.
IV. A regulação da tensão se o transformador estiver trabalhando na tensão e carga com fator de potência 0,8 será de -3,02%.
 
É correto o que se afirma em:
3-Uma engenheira eletricista está responsável pela manutenção de um transformador monofásico real de 80 kVA e tensão nominal 1100/110 V. Antes de iniciar os serviços, ela realizou um ensaio de circuito vazio no lado de baixa tensão e obteve os seguintes resultados: 110 V, 2 A e 75 W.
 
Em relação ao ensaio vazio executado, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O módulo da admitância de excitação a partir dos parâmetros do ensaio é 
II. O fator de potência neste ensaio será 0,34 atrasado. 
III. O módulo da admitância de excitação a partir dos parâmetros do ensaio é .
IV. O fator de potência neste ensaio será 0,34 adiantado. 
 
É correto o que se afirma em:
4-Os transformadores são dispositivos que fazem a conversão da potência elétrica através da ação do campo magnético gerado. Naturalmente, não é possível construir os transformadores ideais; assim, apenas os transformadores reais podem ser construídos.
 
Em relação aos transformadores reais, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Em um transformador real, podemos considerar que o fluxo concatenado total através de uma bobina é simplesmente o produto entre número de espiras e o fluxo. 
II. Para converter um transformador real em um transformador ideal, uma das condições é que não haja correntes parasitas e nem histerese no núcleo do transformador.
III. A corrente necessária para produzir fluxo no núcleo ferromagnético de um transformador consiste somente na corrente de magnetização.
IV. A tensão induzida em um transformador real é a relação da variação do fluxo concatenado na bobina pelo tempo. 
 
É correto o que se afirma em:
5-Considere um transformador monofásico real de 130/1950 V, 60 Hz e 45 kVA, com uma reatância de magnetização de , quando medida nos terminais de 130 V. O primeiro enrolamento tem uma reatância de dispersão de  e o segundo enrolamento tem uma reatância de dispersão de .
Em relação às informações desse transformador, analise as afirmativas a seguir.
I. Considerando o enrolamento secundário aberto e uma tensão de 130 V aplicada no primeiro enrolamento, a corrente primária será de 3,25 A.
II. Considerando o enrolamento secundário em curto-circuito, a corrente primária será de 346,15 A. 
III. Considerando o enrolamento secundário aberto e uma tensão de 130 V aplicada no primeiro enrolamento, a tensão secundária será de 1950 V.
IV. Considerando o segundo enrolamento em aberto, para facilitar os cálculos podemos utilizar a técnica de circuito equivalente e refletir a reatância do enrolamento secundário para o primário. 
 
É correto o que se afirma em:
6-Uma das estratégias de trabalho e modelagem de transformadores reais é a utilização de um circuito elétrico equivalente. Deve-se levar em consideração as perdas que ocorrem nos transformadores reais e incluí-las na construção dos modelos. 
 
Sobre as perdas que ocorrem nos transformadores reais, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. (  ) As perdas no cobre são consequência do aquecimento resistivo dos enrolamentos primários e secundários. 
II. (   ) Devido ao fenômeno da histerese, durante cada semiciclo há uma perda associada à alteração da configuração dos domínios magnéticos no núcleo.
III. (  ) As perdas por correntes parasitas consideram o que circula no exterior dos enrolamentos primários e secundários ferromagnéticos. 
IV. (    ) É possível construir um circuito equivalente que leva em consideração todas as imperfeições principais dos transformadores reais. Nesse contexto, o efeito mais fácil de se modelar são as perdas no cobre.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
7-Os transformadores têm como base de funcionamento a lei de Faraday, que constitui a propriedade fundamental apresentada pelos campos magnéticos. Essa lei evidencia, inclusive, o porquê de os transformadores elétricos serem chamados de máquinas elétricas estáticas. A Figura 1, a seguir, representa um transformador, e o fluxo no núcleo é dado pela equação .
Figura 1 - Representação de transformador real
Fonte: Adaptada de Chapman (2013).
CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Tradução de Anatólio Laschuk. Porto Alegre: AMGH, 2013.
#PraCegoVer: a figura apresenta o modelo com núcleo ferromagnético envolvido. É possível ver os enrolamentos primário e secundário dispostos nas partes de laterais do núcleo, que possui duas pernas, de forma que o lado primário (Np) possui dois terminais ao lado esquerdo, e o lado secundário (Ns) possui dois terminais ao lado direito. Há um fluxo M percorrendo o núcleo no sentido anti-horário.
Considerando o transformador mencionado, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).  
 
I. (    ) Se houver 120 espiras no núcleo do enrolamento primário, a tensão induzida no terminal de entrada será  Wb.
II. (  ) Se  Wb,   Wb e , a relação de transformação será .
III. (    ) Se houver 100 espiras no núcleo do enrolamento secundário, a tensão induzida no terminal de entrada será de  Wb.
IV. (   ) Se a tensão induzida no terminal secundário for  Wb, o número de espiras no enrolamento secundário será de 135.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
8-Uma indústria farmacêutica está expandindo sua produção e, com isso, solicitou ao departamento de manutenção elétrica um projeto de um transformador monofásico real de 15 kVa com tensão nominal de placa 500/5000 V, a qual se baseia na relação de espiras de seus enrolamentos.
 
Em relação às informações do transformador monofásico, analise as afirmativas a seguir.
 
I. A corrente primária base é de 30 A.
II. A impedância secundária base é de 16,67 .
III. A resistência secundária base é de 167 .
IV. A admitância primária base é de 0,06 S.
 
É correto o que se afirma em:
9-Nos transformadores monofásicos reais, o fluxo estabelecido nos enrolamentos está sujeito a perdas por dispersão, ou seja, uma parte do fluxo deixa o núcleo de ferro passando através do ar. Ela passa através de uma das bobinas do transformador, mas não através da outra.
 
Em relação aos fluxos nas bobinas, analise as afirmativas aseguir.
 
I. O fluxo na bobina primária do transformador é determinado somente pelo fluxo mútuo, que permanece no núcleo e concatena os enrolamentos.
II. No enrolamento secundário, o fluxo é determinado pelo fluxo mútuo e o fluxo de dispersão, que passa pelo enrolamento e retorna pelo ar, contornando o enrolamento primário.
III. Nos transformadores monofásicos, a relação de transformação também pode ser determinada pela razão entre as tensões causadas pelo fluxo mútuo no enrolamento primário e no enrolamento tensão secundário.
IV. O fluxo de dispersão primário é diretamente proporcional à corrente elétrica primária e o fluxo de dispersão secundário é diretamente proporcional à corrente secundária.
 
É correto o que se afirma em:
10-Uma indústria de papel e celulose está ampliando sua central de distribuição de energia, e para isso um engenheiro foi chamado para realizar um teste em um dos transformadores de distribuição. Na placa do equipamento foram coletadas as seguintes informações: potência nominal de 40 kVA, tensão nominal de 13 kV no lado primário e de 110 V no lado secundário.
 
Considerando o transformador mencionado, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).  
 
I. (    ) A partir dos valores da placa, podemos obter o valor da corrente base primária de 3,08 A.
II. (   ) A partir dos valores da placa, podemos obter o valor da admitância base primária de 0,24 S.
III. (    ) A partir dos valores da placa, podemos obter o valor da impedância base primária de 4221 Ω.
IV. (   ) Uma admitância de 1 mS, expressa por grandezas em “por unidade” (pu), com base nos valores de placa é 4,17 pu.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.