AOL 3 - Dinamica das Maquinas Eletricas

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AOL 3 – Dinâmica de Máquinas Elétricas 
 
1. Pergunta 1 
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O	sistema	por	unidade	surgiu	para	facilitar	o	estudo	de	alguns	equipamentos	elétricos.	
No	caso	dos	transformadores,	ele	pode	ser	usado	para	evitar	realizar	conversão	das	
impedâncias	quando	se	analisa	o	circuito	equivalente.	No	caso	do	gerador	síncrono,	
este	é	aplicado	no	equacionamento	do	circuito	equivalente.	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado,	analise	as	asserções	a	seguir	e	
a	relação	proposta	entre	elas.	
I.	Entre	os	equipamentos	que	usam	o	sistema	p.u.	para	facilitar	o	seu	estudo,	está	o	
gerador	síncrono,	que	o	aplica	para	a	obtenção	final	do	seu	modelo	dinâmico.	
Porque:	
II.	No	sistema	p.u.,	cada	grandeza	se	representa	como	uma	fração	decimal	de	algum	
nível	que	serve	como	base,	essa	transformação	serve	para	linearizar	os	sistemas.	
A	seguir,	assinale	a	alternativa	correta:	
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A	asserção	I	é	uma	proposição	falsa,	e	a	II	é	uma	proposição	verdadeira.	
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	e	a	II	é	uma	justificativa	correta	da	I	
As	asserções	I	e	II	são	proposições	falsas.	
Correta:		
A	asserção	I	é	uma	proposição	verdadeira,	e	a	II	é	uma	proposição	falsa	
Resposta correta 
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	mas	a	II	não	é	uma	justificativa	correta	
da	I.	
2. Pergunta 2 
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A	equação	fse=nmP/120	(em	que	fse	é	a	frequência	elétrica,	nm	é	a	velocidade	mecânica	em	
rpm	e	P	é	o	número	de	polos)	representa	a	relação	entre	frequência	e	velocidade	do	
gerador	síncrono,	em	que	existe	sincronia	entre	os	campos	girantes	e	a	velocidade	do	
rotor.	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado	sobre	o	princípio	de	
funcionamento,	responda:	com	que	velocidade	está	sendo	alimentado	um	gerador	de	
quatro	polos	em	um	sistema	elétrico	de	60	Hz?	Qual	será	a	velocidade	se	esse	gerador	
tiver	que	gerar	uma	tensão	de	50	Hz?	
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nm= 377 rpm para 60 Hz e nm= 314.2rpm para 50 Hz	
nm= 3600 rpm para 60 Hz e nm= 3000rpm para 50 Hz	
nm=	188.5	rpm	para	60	Hz	e	nm=	157.1rpm	para	50	Hz	
Correta:		
nm=	1800	rpm	para	60	Hz	e	nm=	1500rpm	para	50	Hz	
Resposta correta 
nm= 180 rpm para 60 Hz e nm= 150rpm para 50 Hz	
3. Pergunta 3 
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Leia	o	trecho	a	seguir:	
“Duas	expressões	comumente	usadas	para	descrever	os	enrolamentos	de	uma	
máquina	são	enrolamentos	de	campo	e	enrolamentos	de	armadura.	Em	geral,	a	
expressão	enrolamentos	de	campo	é	aplicada	aos	enrolamentos	que	produzem	o	
campo	magnético	principal	da	máquina	e	a	expressão	enrolamentos	de	armadura	é	
aplicada	aos	enrolamentos	nos	quais	é	induzida	a	tensão	principal”.		
Fonte:	CHAPMAN,	Stephen	J.	Fundamentos	de	máquinas	elétricas.	5.	ed.	Nova	York:	
The	Mcgraw-hill	Companies,	2013.Tradução	de	Anatólio	Laschuk.	p.	192.	
Os	nomes	de	enrolamento	de	campo	e	de	armadura	são	comumente	usados	em	duas	
das	máquinas	estudadas,	a	máquina	de	corrente	contínua	e	a	máquina	síncrona.	Na	
máquina	síncrona:		
Ocultar opções de resposta 
os	enrolamentos	de	campo	e	armadura	se	referem	ao	rotor	e	estator	da	mesma	forma	
que	no	caso	das	máquinas	de	corrente	contínua.	
os	enrolamentos	de	armadura	são	enrolamentos	girantes.	
Correta:		
os	enrolamentos	de	campo	estão	no	rotor	e	os	enrolamentos	de	estator	também	se	
chamam	de	enrolamentos	de	armadura.	
Resposta correta 
os	enrolamentos	de	campo	são	iguais	aos	enrolamentos	de	campo	da	máquina	de	
corrente	contínua.	
os	anéis	coletores	estão	conectados	aos	enrolamentos	de	armadura.	
4. Pergunta 4 
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A	tensão	induzida	na	máquina	síncrona	é	representada	pela	equação	EA=KΦω,	em	que	
EA	é	a	tensão	induzida	no	circuito	de	armadura,	K	uma	constante	que	depende	das	
características	da	máquina,	Φ	é	o	fluxo	magnético	e	ω	é	a	velocidade	
Essa	tensão	induzida	no	circuito	de	armadura	apresenta	algumas	características	
citadas	nas	afirmativas	a	seguir.	Analise-as	e	assinale	V	para	a(s)	verdadeira(s)	e	F	
para	a(s)	falsa(s).	
I.	(	)	O	valor	da	velocidade	nessa	fórmula	está	em	rpm.	
II.	(	)	Se	o	fluxo	se	mantiver	constante,	a	tensão	induzida	varia	só	se	a	velocidade	varia	
III.	(	)	A	tensão	induzida	faz	parte	do	circuito	que	representa	os	enrolamentos	do	rotor.	
IV.	(	)	A	tensão	de	terminal	se	considera	igual	à	tensão	induzida	quando	não	existe	
carga.	
Agora,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta:	
Ocultar opções de resposta 
F,	V,	V,	F.	
F,	V,	V,	V.	
V,	F,	V,	V.	
Correta:		
F,	V,	F,	V.	
Resposta correta 
V,	V,	F,	F.	
5. Pergunta 5 
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Veja	a	figura	a	seguir:	
	
 
Existe	um	diferente	padrão	de	valores	de	tensão	e	frequência	da	energia	elétrica	usada	
na	rede	elétrica	no	mundo.	Assim,	relacione	os	valores	descritos	a	seguir	com	as	cores	
mostradas	no	mapa:	
1)	220-240V/60	Hz		
2)	220-240V/50	Hz	
3)	100-127V/50	Hz	
4)	110-127V/60	Hz	
(	)	Região	verde	do	mapa.	
(	)	Região	azul	do	mapa.	
(	)	Região	laranja	do	mapa.	
(	)	Região	roxa	do	mapa.	
Agora,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta:	
Ocultar opções de resposta 
Correta:		
2,	1,	4,	3.	
Resposta correta 
2,	3,	4,	1.	
1,	3,	4,	2.	
1,	2,	3,	4.	
1,	2,	4,	3.	
6. Pergunta 6 
0/0 
Existem	diversos	tipos	de	máquinas	elétricas,	entre	as	quais	se	considera	
principalmente	a	máquina	de	corrente	contínua	e	a	máquina	de	corrente	alternada.	A	
máquina	de	corrente	alternada	pode	ser	máquina	de	indução	e	a	máquina	síncrona.	
As	máquinas	de	corrente	alternada	têm	algumas	semelhanças	e	diferenças	
construtivas.	De	acordo	com	isso	e	o	conteúdo	estudado	sobre	aspectos	construtivos,	
analise	as	afirmativas	a	seguir	e	assinale	V	para	a(s)	verdadeira(s)	e	F	para	a(s)	
falsa(s).	
I.	(	)	O	estator	na	máquina	síncrona	é	igual	ao	estator	da	máquina	de	indução.	
II.	(	)	O	rotor	em	gaiola	de	esquilo	é	típico	da	máquina	de	indução.	
III.	(	)	Ambos	tipos	de	máquinas	precisam	de	anéis	coletores.	
IV.	(	)	O	rotor	na	máquina	síncrona	pode	ser	de	polos	lisos	ou	de	polos	salientes.	
V.	(	)	A	máquina	de	indução	precisa	de	escovas,	além	dos	anéis	coletores.	
Agora,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta:	
Ocultar opções de resposta 
V,	F,	F,	V,	V.	
F,	V,	F,	V,	V.	
F,	V,	F,	V,	F.	
Correta:		
V,	V,	F,	V,	F.	
Resposta correta 
V,	V,	F,	V,	V.	
7. Pergunta 7 
0/0 
O	circuito	equivalente	de	qualquer	máquina	elétrica	é	apenas	uma	representação	
através	da	qual	pode	ser	estudada	a	máquina.	O	fato	de	estar	usando	uma	
representação	quer	dizer	que	nem	todos	os	elementos	existem	fisicamente,	alguns	
deles	são	inseridos	para	descrevem	a	existência	de	campo	magnético.	
Para	o	caso	do	gerador	síncrono,	devem	ser	considerados	os	comportamentos	do	
estator	e	do	rotor,	assim,	se	faz	uma	representação	RL	para	o	circuito	de	campo,	e	para	
a	representação	do	circuito	de	armadura,	foram	considerados	alguns	comportamentos.	
Sobre	o	circuito	de	armadura,	analise	as	afirmativas	a	seguir	e	assinale	V	para	a(s)	
verdadeira(s)	e	F	para	a(s)	falsa(s)	
	
I.	(	)	entre	os	comportamentos	considerados	para	descrever	o	circuito	de	armadura,	
está	a	denominada	reação	de	armadura.	
II.	(	)	entre	os	comportamentos	considerados	para	descrever	o	circuito	de	armadura,	
estão	as	perdas	por	aquecimento	resistivo	dos	condutores	do	estator.	
III.	(	)	entre	os	comportamentos	considerados	para	descrever	o	circuito	de	armadura,	
considera-se	a	autoindutância	das	bobinas	da	campo.	
IV.	(	)	entre	os	comportamentos	considerados	para	descrever	o	circuito	de	armadura,	
assume-se	que	os	polos	salientes	não	produzem	efeitos.	
A	seguir,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta.	
Ocultar opções de resposta 
V,	F,	V,	V.	
F,	F,	V,	V.	
F,	V,	V,	F.	
V,	F,	V,	F.	
Correta:		
V,	V,	F,	F.	
Resposta correta 
8. Pergunta 8 
0/0 
Os	circuitos	equivalentes	do	motor	de	síncrono	e	do	gerador	síncrono	são	idênticos,	
tendo	como	diferença	apenas	o	sentido	da	corrente	de	armadura.	No	modo	motor,	a	
corrente	é	absorvida	pela	máquina,	apresentando-se	como	se	estivesse	“entrando”	no	
circuito	de	armadura.	
No	modo	gerador,	esta	correte	é	absorvida	pela	carga,	assim,	ela	se	representa	como	se	
estivesse	“saindo”do	circuito	de	armadura.	
Apesar	de	os	circuitos	no	modo	motor	e	gerador	serem	quase	idênticos	entre	si,	
existem	algumas	considerações	a	fazer.	Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	
estudado	sobre	máquinas	síncronas,	analise	as	afirmativas	a	seguir.	
I.	O	sentido	da	corrente	de	armadura	é	igual	tanto	para	motor	quanto	para	gerador.	
II.	No	modo	motor,	o	circuito	de	armadura	está	no	estator	porque	se	muda	o	sentido	do	
processo	de	conversão.	
III.	A	tensão	no	terminal,	no	modo	motor,	é	a	tensão	de	alimentação	do	motor.	
IV.	A	tensão	de	armadura	depende	de	uma	constante	k	o	fluxo	e	a	velocidade	de	
rotação.	
Está	correto	somente	o	que	se	afirma	em:	
Ocultar opções de resposta 
II	e	IV.	
I	e	II.	
I	e	III.	
Correta:		
III	e	IV.	
Resposta correta 
II	e	III.	
9. Pergunta 9 
0/0 
Para	a	obtenção	do	modelo	dinâmico	do	gerador	síncrono,	faz-se	uma	representação	
dos	enrolamentos	trifásicos	em	coordenadas	αβ	e	dq,	lembrando	que	esta	conversão	se	
realiza	para	linearizar	as	equações	que	descrevem	o	gerador.	
Após	a	aplicação	da	transformação	de	Clarke	e	de	Park,	obteve-se	o	conjunto	de	
equações	das	tensões	de	estator	a	seguir:	
	
 
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado	sobre	o	modelo	dinâmico	do	
gerador	síncrono,	analise	as	afirmativas	a	seguir	e	assinale	V	para	a(s)	verdadeira(s)	e	
F	para	a(s)	falsa(s).	
I.	(	)	os	elementos	que	representam	as	não	linearidades	nessas	equações	são	
	
 
.	
II.	(	)	Os	fluxos	magnéticos,	nesse	caso,	representam-se	através	da	variável	ψ,	essa	
variável	representa	especificamente	os	fluxos	concatenados	e	a	sua	unidade	é	o	weber-
espira.	
III.	(	)	Essas	equações	já	representam	as	equações	finais	das	tensões	de	armadura.	
IV.	(	)	com	base	nessas	equações,	a	equação	de	tensão	do	circuito	de	campo	
considerará,	também,	a	resistência	R.	
Agora,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta:	
Ocultar opções de resposta 
F,	V,	V,	F.	
Correta:		
V,	V,	F,	F.	
Resposta correta 
V,	F,	V,	F.	
V,	F,	V,	V.	
F,	F,	V,	V.	
10. Pergunta 10 
0/0 
Leia	o	trecho	a	seguir:	
“Em	um	gerador	síncrono,	um	campo	magnético	é	produzido	no	rotor.	Durante	o	
projeto	do	rotor,	para	obter	esse	campo	magnético,	pode-se	optar	pelo	uso	de	um	ímã	
permanente	ou	de	um	eletroímã,	obtido	pela	aplicação	de	uma	corrente	CC	a	um	
enrolamento	desse	rotor.	O	rotor	do	gerador	é	então	acionado	por	uma	máquina	
motriz	primária,	que	produz	um	campo	magnético	girante	dentro	da	máquina.	Esse	
campo	magnético	girante	induz	um	conjunto	de	tensões	trifásicas	nos	enrolamentos	de	
estator	do	gerador.	
”Fonte:	CHAPMAN,	Stephen	J.	Fundamentos	de	máquinas	elétricas.	5.	ed.	Nova	York:	
The	Mcgraw-hill	Companies,	2013.	684	p.	Tradução	de	Anatólio	Laschuk.	p.	192.	
O	parágrafo	evidencia	a	necessidade	de	fornecer	corrente	contínua	ao	gerador.	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado	sobre	o	princípio	de	
funcionamento	do	gerador,	é	correto	afirmar	que:	
I.	Essa	corrente	pode	ser	fornecida	a	partir	de	uma	fonte	CC	externa	conectada	ao	rotor	
por	meio	de	escovas	e	anéis	coletores	ou	deslizantes.Porque	
II.	O	fato	de	o	rotor	estar	em	movimento	exige	a	existências	dos	anéis,	estes	anéis	
devem	também	estar	em	contato	com	o	estator	para	permitir	a	indução	da	tensão	no	
circuito	de	armadura.	
Após	ler	as	asserções,	é	correto	afirmar	que	
Ocultar opções de resposta 
Correta:		
A	asserção	I	é	uma	proposição	verdadeira,	e	a	II	é	uma	proposição	falsa.	
Resposta correta 
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	e	a	II	é	uma	justificativa	correta	da	I	
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	mas	a	II	não	é	uma	justificativa	correta	
da	I.	
As	asserções	I	e	II	são	proposições	falsas.	
A	asserção	I	é	uma	proposição	falsa,	e	a	II	é	uma	proposição	verdadeira