AOL 4 - Dinaica de Maquinas Eletricas

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AOL 3 – Dinâmica de Máquinas Elétricas 
 
1. Pergunta 1 
0/0 
Analise	a	figura	a	seguir:	
	
 
Fonte:	UMANS,	Stephen	D.	Máquinas	elétricas	de	Fitzgerald	e	Kingsley.	7.	ed.	Nova	
York:	The	McGraw-Hill,	2014.	p.	373.	
A	imagem	acima	representa	o	comportamento	da	máquina	de	indução	no	ensaio	de	
rotor	bloqueado,	considerando	que,	muitas	vezes,	o	valor	da	indutância	de	
magnetização	também	é	desprezado.	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado	sobre	ensaio	de	rotor	
bloqueado,	analise	as	afirmativas	a	seguir	e	assinale	V	para	a(s)	verdadeira(s)	e	F	para	
a(s)	falsa(s).	
I.	(	)	Recomenda-se	realizar	o	ensaio	de	rotor	bloqueado	com	frequência	de	
aproximadamente	30%	do	seu	valor	nominal.	
II.	(	)	Considerando	a	tabela	que	relaciona	a	indutâncias	de	rotor	e	estator	e	os	valores	
calculados	neste	ensaio,	X1	=	X2	quando	o	rotor	é	classe	A	ou	classe	D.	
III.	(	)	Se	θ=41º	e	ZRB=	0.3,	então	X’RB=0.226.	
IV.	(	)	Se	θ=41º	e	ZRB=	0.3,	então	RRB=0.197.	
Agora,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta:	
Ocultar opções de resposta 
V,	V,	F,	V.	
F,	F,	V,	V.	
F,	V,	V,	F.	
F,	F,	V,	F.	
Correta:		
V,	V,	F,	F.	
Resposta correta 
2. Pergunta 2 
0/0 
Quando	se	trata	de	um	motor,	a	potência	convertida	é	a	grandeza	que	representa	a	
conversão	de	potência	elétrica	em	potência	mecânica.	No	caso	do	gerador,	a	potência	
convertida	representa	a	conversão	de	energia	mecânica	em	energia	elétrica.	Antes	e	
depois	da	representação	da	potência	convertida	em	uma	máquina	elétrica,	podem	
existir	perdas	elétricas	e	mecânicas.	
De	acordo	com	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado	na	unidade,	pode-se	dizer	
que,	em	relação	à	potência	convertida	do	gerador	síncrono,	considerando	as	perdas	
elétricas:	
Ocultar opções de resposta 
Correta:		
a	potência	convertida	é	igual	à	potência	de	saída.	
Resposta correta 
a	eficiência	da	máquina	é	de	100%,	já	que	se	ignoram	as	perdas.	
a	eficiência	da	máquina	mantém-se	inalterada	nestas	condições.	
a	potência	convertida	é	maior	que	a	potência	de	entrada.	
a	potência	convertida	é	representada	em	função	das	grandezas	elétricas	e	mecânicas.	
3. Pergunta 3 
0/0 
Através	da	análise	do	diagrama	fasorial	da	máquina	síncrona,	é	possível	descrever	a	
relação	que	existe	entre	as	tensões	no	circuito	de	armadura	considerando	a	relação	de	
ângulos	entre	tensão	de	fase	e	corrente	de	armadura,	e	entre	a	tensão	de	fase	e	a	
tensão	de	armadura.	Também	é	possível	obter	algumas	relações	de	potência	e	
conjugado	decompondo	os	vetores,	considerando	o	ângulo	δ.	Através	da	obtenção	
dessas	relações	de	conjugado	e	potência	em	função	do	ângulo	δ,	também	podem	ser	
encontradas	relações	entre	a	potência	máxima	e	conjugado	máximo.	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado,	analise	as	fórmulas	a	seguir	e	
associe-as	com	sua	respectiva	grandeza:	
	
 
(	)	Conjugado	máximo	do	gerador.	
(	)	Potência	máxima	do	gerador.	
(	)	Conjugado	do	gerador	em	função	do	ângulo	δ.	
(	)	Potência	do	gerador	em	função	do	ângulo	δ.	
Agora,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta:	
Ocultar opções de resposta 
3,	1,	4,	2.	
2,	4,	3,	1.	
4,	2,	1,	3.	
2,	4,	1,	3.	
Correta:		
4,	2,	3,	1.	
Resposta correta 
4. Pergunta 4 
0/0 
Veja	a	tabela	a	seguir:	
	
 
Fonte:	UMANS,	S.	D.	Máquinas	elétricas	de	Fitzgerald	e	Kingsley.	7.	ed.	Tradução	de	
Anatólio	Laschuk.	Nova	York:	The	McGraw-Hill,	2014.	708	p.		
Na	tabela	se	apresenta	a	distribuição	empírica	das	reatâncias	de	estator	e	rotor	de	
acordo	com	as	classes	de	rotor	da	máquina	de	indução.	Esta	tabela	se	aplica	no	
procedimento	de	determinação	de	parâmetros	após	obter	o	valor	de	reatância	de	rotor	
bloqueado.		
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado	sobre	os	ensaios	clássicos,	
analise	as	afirmativas	a	seguir	e	assinale	V	para	a(s)	verdadeira(s)	e	F	para	a(s)	
falsa(s).		
I.	(	)	A	classificação	dos	rotores	é	feita	conforme	as	características	de	conjugado	e	
corrente	de	partida.		
II.	(	)	A	tabela	deve	ser	aplicada	na	relação	X’RB=	|ZRB|	senθ.		
III.	(	)	É	necessário	considerar	o	valor	da	frequência	do	ensaio,	porque	a	frequência	
altera	o	valor	das	indutâncias.		
IV.	(	)	Se	o	valor	de	XRB	deu	negativo,	significa	que	este	motor	tem	comportamento	
capacitivo.		
Agora,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta:	
Ocultar opções de resposta 
V,	V,	F,	F.	
Correta:		
V,	F,	V,	F.	
Resposta correta 
F,	V,	F,	V.	
F,	F,	V,	V.	
F,	V,	V,	F.	
5. Pergunta 5 
0/0 
Analise	a	figura	a	seguir:	
	
 
A	figura	pode	representar	o	estator	de	uma	máquina	de	corrente	alternada,	seja	
máquina	de	indução	ou	síncrona,	conectado	em	Y	durante	o	ensaio	CC,	para	
determinar	a	resistência	do	estator.	Apesar	de	que	enrolamentos	são	bobinados	
trifásicos	e,	portanto,	no	ensaio	CC,	comportam-se	apenas	como	resistências.	
Suponha	que	foram	realizados	os	ensaios	CC	em	vários	estatores	fornecendo	os	
seguintes	resultados:	
	 Estator 1	 Estator 2	 Estator 3	
VCC [V]	 12	 13.5	 14.4	
ICC [A]	 25	 22	 9	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado,	calcule	a	resistência	de	
estator	para	cada	caso	e	assinale	a	alternativa	correta.	
Ocultar opções de resposta 
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 48	 61	 16	
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 0.16	 0.20	 0.53	
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 0.48	 0.61	 1.6	
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 24	 31	 8	
Correta:		
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 0.24	 0.31	 0.8	
Resposta correta 
6. Pergunta 6 
0/0 
Em	regime	permanente,	as	equações	de	tensão	de	armadura	da	máquina	síncrona,	
considerando	as	coordenadas	dq,	são	descritas	de	acordo	com	as	equações	a	seguir:	
	
 
Outro	ponto	importante	é	que,	se	o	gerador	estiver	funcionando	sem	carga,	isto	é,	a	
circuito	aberto,	como	a	tensão	de	fase	é	igual	à	tensão	de	armadura,	então	ed=0	e	
eq=ψd.	
Considerando	que	em	regime	permanente	as	equações	se	simplificam,	pode-se	dizer	
que	a	simplificação	ocorre	porque:	
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a	velocidade	unitária	multiplica	fluxos	e	derivas	de	fluxo.	
no	regime	permanente,	o	fluxo	também	é	constante,	e	não	senoidal.	
as	transformações	lineares	garantem	a	redução	nas	equações	desde	tenham	como	
objetivo	linearizar	o	modelo.	
as	relações	ed=0	e	eq=ψd	são	irrelevantes	nas	correntes.	
Correta:		
o	modelo	considera	o	sistema	p.u,	portanto	a	velocidade	nominal	adquire	um	valor	
unitário;	além	disso,	as	derivadas	de	fluxo	se	anulam.	
Resposta correta 
7. Pergunta 7 
0/0 
Veja	a	seguir	uma	representação	dos	transitórios	elétricos	do	gerador:	
	
 
Fonte:	CHAPMAN,	S.	J.	Fundamentos	de	máquinas	elétricas.	5.	ed.	Tradução	de	Anatólio	
Laschuk.	Nova	York:	The	McGraw-Hill,	2013.	p.	249.	
No	caso	do	estudo	dos	transitórios	elétricos,	consideram-se	três	regiões,	como	se	pode	
observar	na	figura,	que	são	resultado	do	surgimento	de	uma	corrente	contínua	
percorrendo	os	enrolamentos,	além	de	uma	falha	de	curto-circuito.	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado	na	unidade,	analise	as	
afirmativas	a	seguir	e	assinale	V	para	a(s)	verdadeira(s)	e	F	para	a(s)	falsa(s).	
I.	(	)	O	período	subtransitório	ocorre	imediatamente	após	a	falta,	e	conta	com	uma	
corrente	CA	muito	elevada.	
II.	(	)	O	período	subtransitório	é	representado	pela	variável	Iss	e	o	período	transitório	
é	representado	pela	variável	I’’.	
III.	(	)	No	período	de	regime	permanente	se	eleva	a	tensão	nos	terminais	do	gerador.	
IV.	(	)	No	período	transitório,	a	corrente	CA	começa	a	diminuir	com	uma	taxa	menor	
que	a	do	período	subtransitório.	
Agora,	assinale	a	alternativa	que	apresenta	a	sequência	correta:	
Ocultar opções de resposta 
Correta:		
V,	F,	F,	V.	
Resposta correta 
V,	F,	V,	V.	
V,	F,	F,	F.	
F,	V,	V,	V.	
F,	V,	V,	F.	
8. Pergunta 8 
0/0 
Leia	o	excerto	a	seguir:	
“O	ensaio	a	vazio	ou	em	circuito	aberto	de	um	motor	de	indução	fornece	informações	
em	relação	à	corrente	de	excitação	e	às	perdas	a	vazio.	Em	geral,	esse	ensaio	é	
executado	em	frequência	nominal	e	com	tensões	polifásicas	equilibradas	aplicadas	aos	
terminais	do	estator.	Depois	de	omotor	terminal	ter	funcionado	por	um	tempo	
suficiente	para	que	os	mancais	se	lubrifiquem	apropriadamente,	as	leituras	são	
executadas	na	tensão	nominal”.	
Fonte:	UMANS,	S.	D.	Máquinas	elétricas	de	Fitzgerald	e	Kingsley.	7.	ed.	Nova	York:	The	
McGraw-Hill,	2014,	p.	370.	
Suponha	que	o	ensaio	a	vazio	tenha	sido	aplicado	em	um	motor	operando	em	sua	
frequência	elétrica	nominal	e	que	as	seguintes	medidas	tenham	sido	obtidas	no	ensaio,	
450V	e	69A.	Se	o	estator	do	motor	estiver	conectado	em	Δ,	qual	o	valor	da	
relação	 	
Ocultar opções de resposta 
	
	
Correta:		
	
Resposta correta 
	
	
9. Pergunta 9 
0/0 
Analise	a	figura	a	seguir:	
 
	
A	figura	pode	representar	o	estator	de	uma	máquina	de	corrente	alternada,	seja	
máquina	de	indução	ou	máquina	síncrona,	conectado	em	Δ	durante	o	ensaio	CC	para	
determinar	a	resistência	do	estator.	Apesar	de	que	enrolamentos	são	bobinados	
trifásicos	e,	portanto,	no	ensaio	CC,	comportam-se	apenas	como	resistências.	
Suponha	que	foram	realizados	os	ensaios	CC	em	vários	estatores	fornecendo	os	
seguintes	resultados:	
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
VCC	[V]	 20	 15	 10	
ICC	[A]	 70	 50	 25	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado,	calcule	a	resistência	de	
estator	para	cada	caso	e	assinale	a	alternativa	correta.	
Ocultar opções de resposta 
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 0.14	 0.15	 0.2	
Correta:		
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 0.42	 0.45	 0.6	
Resposta correta 
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 0.19	 0.2	 0.27	
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 0.16	 0.20	 0.53	
		 Estator	1	 Estator	2	 Estator	3	
R1	[Ω]	 0.86	 0.9	 1.2	
10. Pergunta 10 
0/0 
“Em	um	gerador	síncrono,	os	limites	de	aquecimento	do	estator	e	do	rotor,	juntamente	
com	qualquer	limitação	externa,	podem	ser	expressos	em	forma	gráfica	por	um	
diagrama	de	capacidade.	Um	diagrama	de	capacidade	é	um	gráfico	da	potência	
complexa	S=P+jQ	e	obtido	do	diagrama	fasorial	do	gerador,	assumindo	que	VΦ	é	
constante	com	a	tensão	nominal	da	máquina.”	
Fonte:	CHAPMAN,	S.	J.	Fundamentos	de	máquinas	elétricas.	5.	ed.	Tradução	de	Anatólio	
Laschuk.	Nova	York:	The	McGraw-Hill,	2013.	p.	256.	(Adaptado).	
O	conceito	de	diagrama	de	capacidade	ajuda	a	entender	os	conceitos	de	limite	de	
estabilidade	estática	e	dinâmica	em	conjunto,	já	que	considera	tanto	os	valores	das	
correntes	quanto	do	conjugado	para	definir	as	regiões	de	funcionamento	estável.	
Considerando	essas	informações	e	o	conteúdo	estudado	na	unidade,	analise	as	
asserções	a	seguir	e	a	relação	proposta	entre	elas:	
I.	O	limite	de	estabilidade	estática	é	determinado	pelo	limite	de	estabilidade	dinâmica,	
já	que	este	último	reduz	a	área	de	funcionamento	estável	do	gerador.	
Porque:	
II.	O	limite	de	estabilidade	dinâmica	diminui	quando	a	velocidade	da	máquina	síncrona	
aumenta;	portanto,	quanto	maior	a	velocidade	do	gerador,	menor	o	limite	de	
estabilidade	dinâmica.	
A	seguir,	assinale	a	alternativa	correta:	
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	falsas.	
As	asserções	I	e	II	são	proposições	verdadeiras,	mas	a	II	não	é	uma	justificativa	correta	
da	I.	
A	asserção	I	é	uma	proposição	falsa,	e	a	II	é	uma	proposição	verdadeira.