Apol1 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 2023

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Questão 1/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
O torque induzido num motor de indução trifásico é dado por uma relação simples entre a 
potência nominal da máquina e a velocidade de rotação do seu eixo. Considere um motor de 
indução de 4 polos acionados por chave de partida direta e com dados nominais de placa 
apresentados a seguir. 
 
 
Disponível em: Placa com dados nominais de um Motor de Indução Trifásico, WEG 
Equipamentos Elétricos S.A. Acesso em: 09/09/2023. 
Calcule o escorregamento (em %) e o conjugado induzido (em N.m) deste motor, 
respectivamente, e assinale a alternativa correta. 
Nota: 10.0 
 A S = 2,22% e t = 4,26 Nm 
 B S = 51,11% e t = 40,69 Nm 
 C S = 2,22% e t = 40,69 Nm 
Você assinalou essa alternativa (C) 
Você acertou! 
Texto Aula 3/Tema 5/Item 5,1 (pgs.19-20) – Fórmulas [8] e [10] e Aula 1/Tema 
3 (pgs.13-15) – Fórmulas [7] e [8] 
 
 
 D S = 51,11% e t = 4,26 Nm 
 E S = 2,22% e t = 4,26 Nm 
 
 
Questão 2/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
Um motor de indução pode ser descrito como um transformador rotativo de forma que sua 
entrada é um sistema trifásico de tensões e correntes. A relação entre a potência elétrica de 
entreferro e a potência mecânica de saída do motor com detalhamento dos diversos tipos de 
perdas pode ser observada no diagrama de fluxo de potência típico de um motor de indução a 
seguir. 
 
 
Disponível em: CHAPMAN, Stephen J. Fundamentos de máquinas elétricas. Porto Alegre: 
Grupo A, 2013. Acesso em: 02/09/2023. 
Analise as relações de potências e perdas apresentadas no diagrama e considere um motor de 
indução trifásico de 380 V, 60 Hz e 35 HP, está usando 50 A com FP 0,83 atrasado e os 
seguintes dados de perdas: 
- Perdas no cobre do estator PPCE = 1 kW; 
- Perdas no núcleo Pnúcleo = 1500 W; 
- Perdas no cobre do rotor PPCR = 600 W; 
- Perdas por atrito e ventilação Patr e vent = 500 W; 
- Perdas suplementares são desprezíveis. 
 
 
Assinale a alternativa correta com os valores correspondentes à potência de entrada, potência 
de saída e eficiência do motor, respectivamente. 
Nota: 10.0 
 A Pentrada=27,31 kW, Psaída=23,71 kW e ?=86,82%. 
Você assinalou essa alternativa (A) 
Você acertou! 
Texto Aula 1/Tema 4: Rendimento (pg.15-16) – Fórmulas [10], [11] e [12] 
 
 
 B Pentrada=42,40 kW, Psaída=37,30 kW e ?=88%. 
 C Pentrada=27,31 kW, Psaída=23,71 kW e ?=88%. 
 D Pentrada=42,40 kW, Psaída=37,30 kW e ?=86,82%. 
 E Pentrada=27,31 kW, Psaída=37,30 kW e ?=86,82%. 
 
 
Questão 3/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
Considere um motor de indução de 10 CV, seis polos, com tensão de alimentação 220 V/ 60 Hz, 
FP 0,85 atrasado e rendimento de 88%. Tal máquina está sendo acionada por chave de partida 
direta de acordo com os circuitos de força e comando apresentados na figura a seguir. 
 
 
 
Disponível em: CREDER, H. Instalações Elétricas, Rio de Janeiro: LTC, 2022. Acesso em: 
08/09/2023. 
 
 
 
 
Dimensione as correntes dos dispositivos de manobra e proteção demonstrados nos circuitos de 
acionamento do motor considerando utilização de fusível tipo NH (dado pelo gráfico tempo X IP) 
e supondo tempo de partida de 2 segundos. Assinale a alternativa correta correspondente às 
correntes nominais da contatora (IK1), do relé térmico (IRT) e dos fusíveis (IF), respectivamente. 
Considere 1 CV = 735,49875 W e relação IP/IN = 5,5. 
Nota: 10.0 
 A IK1 = 25,80 A e IRT1 = 25,80 A e IF = 35 A. 
Você assinalou essa alternativa (A) 
Você acertou! 
Texto Aula 3/Tema 4/Itens 4.1, 4.2 e 4.3 (pgs.13-16) – Fórmulas [3] a [7] 
 
Como na partida direta os contatores, relé térmico e fusíveis estão em 
série com o motor, então: 
 
 
Analisando o gráfico, IP=141,92 em 2s e verificando os critérios para 
determinar a corrente do fusível IF: 
 
 
 
 
 
 B IK1 = 44,88 A e IRT1 = 25,80 A e IF = 63 A. 
 C IK1 = 25,80 A e IRT1 = 44,88A e IF = 35 A. 
 D IK1 = 44,88 A e IRT1 = 44,88 A e IF = 63 A. 
 E IK1 = 25,80 A e IRT1 = 44,88 A e IF = 63 A. 
 
 
Questão 4/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
Os procedimentos de manobra são necessários para interrupções programadas ou não 
programadas no sistema elétrico, emergências, isolamento de um grupo de cargas, partidas e 
desligamentos de motores, troca de uma fonte de energia, dentre outros. Para isso, dependem 
de dispositivos capazes de interromper e restabelecer a energia de um circuito elétrico em 
função das condições da corrente em que o sistema de encontra. 
As chaves rotativas são um exemplo de tais dispositivos de manobra e podem operar como 
chave interruptora, seccionadora ou seletora. Sobre os modos de atuação da chave rotativa, é 
correto afirmar que: 
Nota: 10.0 
 A A chave seccionadora é capaz de abrir e fechar um circuito elétrico com a 
presença de uma corrente nominal, resistindo aos esforços decorrentes da 
abertura. 
 B A chave interruptora é capaz de abrir e fechar um circuito elétrico a corrente 
desde que no ato de abertura a corrente seja nula ou desprezível. 
 C A chave seletora tem a função de controlar o fluxo de corrente de um 
circuito por meio de uma manopla mecânica manual. 
Você assinalou essa alternativa (C) 
Você acertou! 
Texto Aula 1/Tema 3/Item 3.1 (pgs.16-18) 
 D A chave comutadora apresenta somente o contato liga/desliga, permitindo a 
seleção de apenas um modo de operação de chave. 
 E O termo genérico chave está associado a aplicação específica das chaves 
rotativas, sendo inadequado utilizá-lo para outros dispositivos de manobra e 
proteção. 
 
 
Questão 5/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
Os motores elétricos podem ser submetidos a alguns métodos de partida em instalações 
elétricas, dependendo da potência do motor e das características da carga. Geralmente a 
indústria define qual tipo de partida será aplicada aos seus motores, no entanto de acordo com a 
relação entre corrente de partida (Ip) e corrente nominal (In) da máquina, já que indica quantas 
vezes Ip será maior que In. Quando há uma corrente de partida muito mais alta que a corrente 
nominal do motor numa instalação, poderá vir a ocasionar uma queda de tensão 
comprometendo outros equipamentos. 
No caso de uma partida direta, onde o motor é diretamente energizado a partir da fonte de 
alimentação, poderá haver absorção no valor integral da corrente de partida caso estiver com 
carga mecânica nominal aplicada ao eixo. Sobre esse método de partida, avalie as afirmações a 
seguir. 
 
I. A corrente de partida é alta porque no instante em que o motor é energizado ele está em 
repouso. Para retirar o rotor da inércia é necessária uma grande quantidade de energia a qual é 
absorvida da rede elétrica. 
 
II. A corrente do motor aumenta conforme vai ganhando velocidade, pois além de usá-la para 
tirar o rotor da inércia também é necessário manter a aceleração do motor. 
 
III. A partida direta é eficaz para motores de baixa potência, de no máximo 10 CV. Apresenta 
uma elevada corrente e torque de partida, porém o custo é reduzido e de fácil implementação. 
 
IV. Como desvantagens, a utilização da partida direta ocasiona quedas de tensão frequentes na 
instalação, fazendo com que as concessionárias apliquem imposições para limitação a um valor 
aceitável. 
É correto o que se afirma em: 
Nota: 10.0 
 A I e II, apenas. 
 B I e III, apenas. 
 C II e III, apenas. 
 D I, II e III, apenas. 
 E I, III e IV, apenas. 
Você assinalou essa alternativa (E) 
Você acertou! 
Texto Aula 3/Tema 1/Item 5.2 (pgs.2-3) e Aula 1/Tema 5/Itens 5.2 (pgs.19-20) 
 
 
Questão 6/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
Para certas aplicações dentro de uma linha produtiva em processos industriais ou mesmo para 
acionamentos automáticos residenciais, como portões de estacionamento ou motores de piscina 
por exemplo, faz-se necessário o uso de um motor elétrico com capacidade de inversão do 
sentido de rotação, ora rotacionando para um sentido e ora para o sentido contrário. A figura 
seguinte apresentaduas possibilidades de arranjo para o circuito de força da chave de partida 
direta com reversão no sentido de rotação. 
 
 
 
 
Disponível em: material de aula. Acesso em: 08/09/2023. 
 
Sobre os circuitos de força apresentados na figura, avalie as afirmações a seguir. 
 
I. Os circuitos de força apresentados em (a) e (b) têm o funcionamento idêntico aos respectivos 
circuitos de força para partida direta, com a diferença da inclusão do contator K2, que incorpora 
a possibilidade de inversão no sentido de rotação do motor. 
 
II. Para ambos os esquemas apresentados na figura, o contator K1 faz o motor ser acionado 
para o sentido horário, enquanto que o contator K2 faz o motor ser acionado para sentido anti-
horário através da inversão de conexão das fases L1 e L2 nos terminais no motor. 
 
III. Para ambos os esquemas apresentados na figura, se o contator K1 for acionado então a 
ligação da fonte de alimentação com os terminais do motor fica da seguinte forma: L1-U1, L2-V1 
e L3-W1. 
 
IV. Para o circuito de comando com disjuntor-motor, se o contator K2 for acionado então a 
ligação da fonte de alimentação com os terminais do motor fica da seguinte forma: L1-U1, L2-V1 
e L3-W1. 
É correto o que se afirma em: 
Nota: 10.0 
 A I, apenas. 
 B I e II, apenas. 
 C I e III, apenas. 
Você assinalou essa alternativa (C) 
Você acertou! 
Texto Aula 3/Tema 3/Item 3.1 (pgs.9-11) 
 D I, II e III, apenas. 
 E II, III e IV, apenas. 
 
 
Questão 7/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
O motor de indução opera de maneira assíncrona, onde a velocidade do rotor gira no mesmo 
sentido mas com velocidade diferente dos campos magnéticos do rotor e estator, que giram 
juntos na velocidade síncrona. Tal diferença entre as velocidades do rotor e síncrona é 
conhecida como velocidade de escorregamento. 
Sobre velocidade síncrona, velocidade do eixo do motor e escorregamento, é correto afirmar: 
Nota: 10.0 
 A A velocidade síncrona é inversamente proporcional à frequência da rede 
elétrica de alimentação. 
 B O escorregamento caracteriza o movimento relativo entre velocidade síncrona e 
velocidade mecânica do eixo do motor, dado em porcentagem. Quando o rotor 
enfrenta uma carga mecânica mais intensa, o escorregamento diminui, o que 
indica um melhor desempenho do motor. 
 C Se o rotor estiver girando na velocidade síncrona, então o 
escorregamento seria de 0%. Isso indica que não haveria um 
deslocamento relativo entre as velocidades e, consequentemente, não 
seria induzida uma força eletromotriz (fem) no rotor, impedindo a 
formação de um conjugado (torque) atuando sobre o rotor. 
Você assinalou essa alternativa (C) 
Você acertou! 
Texto Aula 1/Tema 3: Velocidade Síncrona e Escorregamento (pgs.13-15). 
Texto Aula 1/Tema 2/Item 2.2: Campo magnético girante (pg.10) 
 D Se o rotor estiver estacionário, então o escorregamento seria de 0%. Isso indica 
que não haveria um deslocamento relativo entre as velocidades e, 
consequentemente, não seria induzida uma força eletromotriz (fem) no rotor, 
impedindo a formação de um conjugado (torque) atuando sobre o rotor. 
 E A velocidade do eixo do motor independe das características construtivas na 
máquina, como o número de polos e a taxa de escorregamento. 
 
 
Questão 8/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
As sobrecargas típicas em ambientes industriais geralmente resultam de dimensionamento 
inadequado ou problemas mecânicos. Um motor elétrico é projetado para operar com uma 
determinada faixa de rotação, que varia de acordo com a carga mecânica em seu eixo. Quanto 
maior a força necessária para girar o eixo, maior será a corrente drenada da rede elétrica. Se 
ocorrer um bloqueio do eixo, isso pode causar uma sobrecorrente que poderá danificar os 
condutores do motor e da instalação elétrica caso não for interrompida. 
 
 
Disponível em: material de aula. Acesso em: 04/09/2023. 
O relé de sobrecarga ou relé térmico é o dispositivo de proteção responsável por detectar uma 
condição de sobrecarga no circuito que alimenta o motor e protegê-lo de um superaquecimento. 
Sobre este dispositivo, assinale a alternativa correta. 
Nota: 10.0 
 A Seu funcionamento é baseado no mesmo princípio térmico dos 
disjuntores de forma que a detecção de correntes de sobrecarga é 
realizada por meio de lâminas bimetálicas, que se curvam devido ao 
aquecimento causado pela corrente, alterando o estado dos contatos. 
Você assinalou essa alternativa (A) 
Você acertou! 
Texto Aula 2/Tema 4/Item 4.2 (pgs. 22-24) 
 B Este tipo de relé, através da comutação dos contatos auxiliares, aciona uma 
estrutura de seccionamento capaz de interromper o circuito de força. 
 C Contatos auxiliares são elementos intrinsecamente constitutivos da contatora e, 
de fábrica, devem vir junto aos contatos de força, não podendo ser acoplados 
externamente ao dispositivo. 
 D No relé de sobrecarga, os terminais dos contatos de força são ligados de 
maneira inversa ao dos contatores. Assim, os terminais 1, 3 e 5 mostrados na 
figura representam os contatos de saída que vão para o motor, enquanto que 
os terminais 2, 4, e 6 são os de entrada da linha, conectados às fases que 
alimentarão o motor. 
 E Os contatos auxiliares do relé de sobrecarga são representados da mesma 
forma que nos contatores, na qual os números 97 e 98 correspondem a um 
contato NA e os números 95 e 96 designam um contato NF. 
 
 
Questão 9/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
A partida direta é a abordagem mais convencional e amplamente empregada na indústria para 
partida de um motor trifásico. Nesse método, o motor é diretamente conectado à fonte de 
alimentação trifásica, utilizando dispositivos de acionamento, manobra e proteção. A imagem a 
seguir ilustra duas alternativas para a configuração do circuito de controle da partida direta. 
 
 
Disponível em: material de aula. Acesso em: 08/09/2023. 
Analise os circuitos de comando apresentados na figura e assinale a alternativa correta: 
Nota: 10.0 
 A O circuito (a) utiliza o relé térmico (RT1) em sua configuração de proteção 
contra sobrecarga com o contato auxiliar NA 95-96, de forma que ao acionar o 
botão S2, não haverá energização do circuito. 
 B No circuito (a), quando a botoeira S2 é acionada, seu contato NA (13-14) se 
fecha e permite que a corrente elétrica passe por ele e energize a bobina do 
contator K1. Com a bobina energizada, o contato auxiliar NF de K1 irá se abrir, 
desligando o motor. 
 C No circuito (a), o contato de selo através de K1 é formado 
automaticamente, com apenas um pulso na botoeira S2 e energização da 
bobina do contator K1. Ao passo que no circuito (b), ao acionar S2, não há 
energização imediata do circuito de comando porque o contato auxiliar do 
disjuntor-motor se encontra aberto, necessitando fechá-lo manualmente 
antes do acionamento de S2. 
Você assinalou essa alternativa (C) 
Você acertou! 
Texto Aula 3/Tema 2/Item 2.2 (pgs.7-9) 
 D No circuito (b), o contato NA do disjuntor-motor Q1 (13-14) tem seus contatos 
de força fechados automaticamente, no instante em que se aciona o botão S2. 
Assim, a bobina do contator K1 é energizada e o contato de selo K1 é fechado. 
 E No circuito (a), ocorre abertura do contato NF do relé RT1 quando da ocorrência 
curto-circuito identificado no circuito de força. Já no circuito (b), ocorre abertura 
do contato NF do disjuntor-motor Q1 quando houver sobrecarga ou curto-
circuito identificado no circuito de força. 
 
 
Questão 10/10 - Máquinas e Acionamentos Elétricos 
O motor de indução trifásico realiza a conversão de energia elétrica em energia mecânica 
através da interação entre os campos magnéticos originados pelas correntes no estator e a 
resposta do rotor a esses campos através do princípio da indução eletromagnética. 
Sobre tal princípio aplicado ao funcionamento do motor de indução, é correto afirmar que: 
Nota: 10.0 
 A O rotor é energizado por uma fonte de alimentação, assim uma corrente elétricainduzida passa pelas bobinas do estator criando o campo magnético giratório 
do estator. 
 B O campo magnético girante do estator gera correntes induzidas nas 
barras do rotor. Como consequência, tais correntes criam seu próprio 
campo magnético o qual impulsiona o rotor a girar e acompanhar o campo 
magnético rotativo do estator. 
Você assinalou essa alternativa (B) 
Você acertou! 
Texto Aula 1/Tema 2/Item 2.2: Campo magnético girante (pgs.9-10) 
 C O campo magnético girante do estator induz uma força eletromotriz ( ) nos 
enrolamentos do rotor o que desencadeia o surgimento de corrente elétrica. A 
interação entre campo magnético do estator e a corrente elétrica gera um 
torque eletromagnético sobre os condutores do rotor. 
 D A lei de Lenz-Faraday se aplica neste caso pelo fato da corrente induzida ter a 
tendência de variar de acordo com as oscilações no campo magnético giratório 
do estator resultando num desalinhamento entre os campos magnéticos do 
rotor e estator. 
 E O campo magnético girante do estator e o movimento rotativo do rotor alinham-
se e giram à mesma velocidade. Essa é a razão pela qual se induz uma força 
eletromotriz ( ) e a produção de um conjugado (torque) induzido atuando sobre 
o rotor.