Simulado - Máquinas Elétricas II

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Um gerador síncrono de pólos lisos, ligação Y, com corrente de excitação de 10 A, resulta em 150 A de corrente de 
curto-circuito e 720 V (linha) em circuito aberto. 
Assinale a alternativa correta que corresponde a queda de tensão no gerador quando este opera em 60 A (corrente 
de armadura). 
A 
120,80 V 
B 
B, Alternativa Errada 
215,8 V 
C 
182,5 V 
D 
D, Alternativa correta 
166,28 V 
Em geral, os motores são ligados a sistemas de potência que atuam como barramentos infinitos, tornando a tensão 
do terminal e a frequência do sistema constantes, independentemente da potência demandada pelo motor. 
A respeito do motor síncrono operando em regime permanente, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A velocidade do motor síncrono altera em função da carga aplicada. 
B 
Em condições normais de operação, a reação da armadura acontece somente quando há uma variação de carga acima 
de 60%. 
C 
Como a velocidade de regime permanente é constante desde a vazio até o conjugado máximo, então, a regulação de 
velocidade é igual a 100%. 
D 
D, Alternativa correta 
A velocidade de rotação do rotor deve estar sincronizada com a taxa de rotação dos campos magnéticos do estator, 
que por sua vez, devem estar sincronizados com a frequência elétrica aplicada. 
No cálculo da reação de armadura, estudamos que a corrente pode estar em fase com a tensão interna, ou seja, com 
(α = 0) ou atrasada de 90° em relação a esta tensão (α = 90°). 
Com base nesses estudos, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
Quando a tensão e a corrente estiverem em fase (α = 0), a relutância vista pelo eixo de armadura é proporcional ao 
menor caminho de entreferro. 
B 
Independentemente da situação, teremos sempre que Xq > Xd , ou seja, a reatância de eixo em quadratura é maior 
que a reatância do eixo direto do rotor. 
C 
O fluxo produzido pelo rotor está a 0° em relação à tensão interna, quando a corrente de carga estiver em fase com a 
tensão interna. 
D 
D, Alternativa correta 
Para o caso de (α = 0), a reação de armadura irá enxergar a relutância do caminho magnético em quadratura com o 
eixo da máquina. 
Existem diferentes tipos de motores CC, a saber: de excitação independente, em derivação, de imã permanente; série 
e composto. Um motor CC de excitação independente é um motor cujo circuito de campo é alimentado a partir de 
uma fonte isolada de tensão constante, e o motor em derivação é alimentado diretamente dos terminais de armadura 
do próprio motor. Com base na definição dos motores CC de excitação independente e em derivação. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
A 
Supondo que a carga no eixo do motor CC em derivação seja aumentada, teremos que o conjugado da carga τcarga 
excederá o conjugado induzido τind na máquina, promovendo o aumento de sua velocidade. 
B 
A curva que representa a característica de conjugado versus velocidade de um motor CC em derivação ou em 
excitação independente, com enrolamentos de compensação para eliminar a reação de armadura, assume que a 
tensão de terminal fornecida não é constante. 
C 
C, Alternativa correta 
Na prática, não existe qualquer diferença entre ambos os motores quando a tensão da fonte de alimentação de um 
motor é constante. 
D 
D, Alternativa Errada 
O aumento de velocidade pela redução da carga em um motor CC em derivação, tem como consequência que a tensão 
interna do motor (Ea) será reduzida e a corrente de armadura aumentada (Ia), acarretando aumento do conjugado 
induzido (τind) até que se iguale ao conjugado de carga e com velocidade mecânica de rotação (wm) mais baixa. 
A característica de terminal de um motor CC em derivação ou em excitação independente é apresentada por um 
gráfico que expressa a relação entre os conjugados induzido e o de carga e a velocidade do motor. Quando um motor 
apresentar reação de armadura, então, o fluxo será enfraquecido e, como consequência, haverá redução do fluxo 
quando a carga aumentar. Enrolamentos de compensação impedem o enfraquecimento de fluxo da máquina, 
mantendo o fluxo constante, independente da carga. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A, Alternativa correta 
A relação entre as velocidades e as tensões internas geradas para duas condições diferentes de carga é expressa por: 
(Ea2/Ea1)=(n2/n1). 
B 
A curva wm x τind assume que a tensão de terminal fornecida não é constante, em que as variações de tensão 
afetam a forma da curva de conjugado versus velocidade. 
C 
C, Alternativa Errada 
Da mesma forma que, se conhecermos a tensão interna gerada para qualquer outra carga, é possível determinar o 
torque induzido para essa carga a partir da equação: (τind_2/ τind_1)=(Ea2/Ea1). 
D 
Se a velocidade e a corrente de armadura do motor forem conhecidas para qualquer valor de carga, então, é possível 
calcular o torque para qualquer valor de carga. 
As máquinas CC de imãs permanentes são encontradas em uma ampla variedade de aplicações de baixa potência. O 
enrolamento de campo e´ substituído por um imã permanente, resultando uma construção mais simples. No entanto, 
há também desvantagens quando se trabalha com máquinas desse tipo. 
Diante disso, assinale a sentença CORRETA: 
A 
A, Alternativa correta 
Entre elas, esta´ incluído o risco de desmagnetização devido às correntes excessivas nos enrolamentos do motor ou a 
um sobreaquecimento do imã. 
B 
Os ímãs permanentes não têm limitações quanto a` intensidade da densidade de fluxo de entreferro que são capazes 
de produzir. 
C 
Não há o desenvolvimento de novos materiais magnéticos que tornam cada vez mais restritivos os projetos de 
máquinas de imã permanente. 
D 
D, Alternativa Errada 
Os imãs atuais são encapsulados o que evita a desmagnetização dos polos pelo aquecimento excessivo devido a um 
choque causado por uma queda ou devido à exposição a períodos prolongados de sobrecarga. 
A máquina de relutância variável (MRV) é formada por um estator com enrolamentos de excitação e um rotor 
magnético com saliências. No entanto, no rotor não temos condutores porque o conjugado e´ produzido pela 
tendência do rotor em se alinhar com a onda de fluxo produzida pelo estator. Conforme Umans (2014) explica, assim 
os fluxos concatenados são maximizados e resultam da aplicação de uma determinada corrente do estator. 
Sobre os motores de relutância variável (MRV), assinale a alternativa CORRETA: 
A 
As indutâncias são classificadas em um único tipo, sendo ela a MRV saliente. 
B 
As indutâncias são periódicas e têm período igual a 90°. 
C 
C, Alternativa correta 
A posição do rotor deve ser conhecida para que os enrolamentos de fase sejam apropriadamente energizados. 
D 
As perdas resistivas de enrolamento da MRV ocorrem no rotor. 
Uma máquina MRV não deve ser projetada quando as posições do rotor não tenham fase que produza conjugado, e 
as correntes de fase devem ser aplicadas de modo consistente com a posição do rotor. 
Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A, Alternativa correta 
É necessário incluir algum tipo de sensor na posição do rotor e um controlador que determinará a sequência e a 
forma de onda das correntes de fase. 
B 
Devido à simetria da máquina o controle da corrente nas fases se torna trivial, barateando o custo de todo o sistema. 
C 
Esses problemas podem ser minimizados em projetos do tipo 4/2 que usam geometria simétrica e viabilizam a 
construção desse tipo de máquina. 
D 
Esses problemas não podem ser minimizados, independentemente do projeto a ser desenvolvido. 
A equação teta_m=2/(P.teta_e) permite calcular o número de graus mecânicos em relação a um dado número de 
graus elétricos. Podemos notar que o número de graus mecânicos deslocados por passo diminui com o aumento do 
número de polos. Assim, se o motor de passo tiver oito polos, então a cada passo o ângulo mecânico do eixo do motor 
terá um giro de 15°. 
Sobre o motor de passos, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
Os motores de passo do tipo relutância têm um enrolamento trifásico de estator. 
BA equação entre as velocidades de rotação mecânica e elétrica do motor é dada por: nm=3.npulsos. 
C 
A equação entre as velocidades de rotação mecânica e elétrica do motor é dada por: wm=2.we. 
D 
D, Alternativa correta 
É possível calcular a velocidade desse motor em função de controle por unidade de tempo. 
Um motor de passo trifásico de ímã permanente deve ser capaz de controlar a posição do eixo de passos de 12° e 
operar com velocidade de até 400 rpm. 
Assinale a alternativa CORRETA que apresenta o número de polos desse motor e qual será a velocidade com que os 
pulsos deverão ser recebidos pela unidade de controle quando o motor operar em 400 rpm. 
A 
A, Alternativa correta 
10 polos e 200 pulsos/s. 
B 
16 polos e 320 pulsos/s. 
C 
C, Alternativa Errada 
14 polos e 280 pulsos/s. 
D 
12 polos e 240 pulsos/s. 
No estudo das partes construtivas principais das máquinas síncronas, estudamos os aspectos físicos do estator e do 
rotor. O estator, também conhecido como circuito em armadura, é a parte fixa da máquina cujos enrolamentos são 
alimentados por um sistema de tensões alternadas trifásicas. Já o rotor é a parte girante, interna ao estator, e se 
divide em rotores de polos lisos e rotores de polos salientes. 
A respeito do estator e do rotor da máquina síncrona, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
Os rotores de polos liso são mais aptos a trabalharem em baixas rotações, e os de polos salientes são utilizados em 
altas rotações como requer as turbinas hidrelétricas. 
B 
Independentemente da forma construtiva, os polos do rotor são alimentados por corrente alternada e criam o campo 
principal que induz tensão na armadura. 
C 
C, Alternativa correta 
No estator é alojado o enrolamento e concentra o campo magnético no entreferro e no rotor ocorre a rotação de 
polos na máquina motriz ou primária. 
D 
O rotor é constituído unicamente pelos enrolamentos de polo saliente e de polos lisos. 
Quando acoplamos uma carga ao eixo de um motor síncrono, ele desenvolverá conjugado suficiente para fazer sua 
carga girar na velocidade síncrona. No entanto, há alterações no funcionamento do motor quando aumentamos sua 
carga. 
A respeito da mudança de carga sobre um motor síncrono, assinale a alternativa CORRETA: 
D 
D, Alternativa correta 
Quando a carga no eixo do motor for aumentada, o rotor reduzirá sua velocidade, e o ângulo do conjugado também 
aumentará, fazendo com que o motor acelere e volte a girar na velocidade síncrona. 
A 
Os comprimentos proporcionais a` potência EA sen σ e IA cos σ aumentarão, assim como o módulo de EA. 
B 
B, Alternativa Errada 
Quando a carga no eixo do motor for aumentada, o rotor aumentará sua velocidade, e o ângulo do conjugado 
diminuirá de maneira a desacelerar o motor até que ele pare. 
C 
O ângulo θ do fator de potência não se altera. 
Os motores CC são muito versáteis e mostram-se bem flexíveis e insuperáveis no controle de velocidade, e são 
comuns em carros, aeronaves ou tratores, tendo preferência quando comparados aos motores de indução. Em geral, 
os motores CC são comparados por sua regulação de velocidade (RV), que nos permite conhecer a relação entre a 
velocidade do motor a vazio e a plena carga. 
Sobre a regulação de velocidade do motor CC, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A, Alternativa Errada 
Uma regulagem de velocidade negativa significa que a velocidade do motor cai com o aumento de carga. 
B 
B, Alternativa correta 
Uma regulação de velocidade positiva significa que a velocidade do motor cai com o aumento de carga. 
C 
O valor da regulagem de velocidade do motor indica o grau de inclinação da curva de potência versus corrente de 
armadura. 
D 
O valor da regulagem de velocidade do motor indica o grau de inclinação da reta que, em geral, é crescente. 
A característica de terminal de um motor CC em derivação ou em excitação independente é apresentada por um 
gráfico que expressa a relação entre os conjugados induzido e o de carga e a velocidade do motor. Quando um motor 
apresentar reação de armadura, então, o fluxo será enfraquecido e, como consequência, haverá redução do fluxo 
quando a carga aumentar. Enrolamentos de compensação impedem o enfraquecimento de fluxo da máquina, 
mantendo o fluxo constante, independente da carga. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A curva wm x τind assume que a tensão de terminal fornecida não é constante, em que as variações de tensão 
afetam a forma da curva de conjugado versus velocidade. 
B 
B, Alternativa Errada 
Se a velocidade e a corrente de armadura do motor forem conhecidas para qualquer valor de carga, então, é possível 
calcular o torque para qualquer valor de carga. 
C 
C, Alternativa correta 
A relação entre as velocidades e as tensões internas geradas para duas condições diferentes de carga é expressa por: 
(Ea2/Ea1)=(n2/n1). 
D 
Da mesma forma que, se conhecermos a tensão interna gerada para qualquer outra carga, é possível determinar o 
torque induzido para essa carga a partir da equação: (τind_2/ τind_1)=(Ea2/Ea1). 
Segundo aponta Chapman (2013), o motor CC de ímãs permanentes é um motor CC cujos polos são ímãs 
permanentes. Possuem aparência semelhante, apesar das diferenças construtivas. 
Assinale a alternativa CORRETA, em se tratando da comparação entre motores CC em derivação e CCIP: 
A 
Eles podem ser mais leves que seus correspondentes motores CC de derivação, pois não têm enrolamentos, 
entretanto, o custo tanto dos imãs permanentes, como do processo de magnetização dos imãs tornam o custo final 
dos dois motores equivalente. 
B 
B, Alternativa correta 
Motores CC de ímãs permanentes apresentam uma série de benefícios em relação aos motores CC em derivação, uma 
vez que eles não precisam de um circuito de campo externo. 
C 
Os estatores do CCIP são menores de tamanho, uma vez que não possuem os eletroímãs no estator, o que permite a 
utilização de uma vedação especial do estator contra possíveis ações de campos externos que poderiam 
desmagnetizar os imãs permanentes. 
D 
As perdas desses motores, em função da utilização de imãs permanentes são equivalentes às perdas dispersas no 
cobre do circuito de campo de motores CC em derivação. 
A máquina de relutância variável (MRV) é formada por um estator com enrolamentos de excitação e um rotor 
magnético com saliências. No entanto, no rotor não temos condutores porque o conjugado e´ produzido pela 
tendência do rotor em se alinhar com a onda de fluxo produzida pelo estator. Conforme Umans (2014) explica, assim 
os fluxos concatenados são maximizados e resultam da aplicação de uma determinada corrente do estator. 
Sobre os motores de relutância variável (MRV), assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A, Alternativa correta 
A posição do rotor deve ser conhecida para que os enrolamentos de fase sejam apropriadamente energizados. 
B 
As perdas resistivas de enrolamento da MRV ocorrem no rotor. 
C 
As indutâncias são classificadas em um único tipo, sendo ela a MRV saliente. 
D 
As indutâncias são periódicas e têm período igual a 90°. 
Uma máquina MRV não deve ser projetada quando as posições do rotor não tenham fase que produza conjugado, e 
as correntes de fase devem ser aplicadas de modo consistente com a posição do rotor. 
Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A, Alternativa correta 
É necessário incluir algum tipo de sensor na posição do rotor e um controlador que determinará a sequência e a 
forma de onda das correntes de fase. 
B 
Esses problemas podem ser minimizados em projetos do tipo 4/2 que usam geometria simétrica e viabilizam a 
construção desse tipo de máquina. 
C 
Devido à simetria da máquina o controle da corrente nas fases se torna trivial, barateando o custo de todo o sistema. 
D 
Esses problemas não podem ser minimizados, independentemente do projeto a ser desenvolvido. 
O motor de histerese é uma máquina com características bastante peculiares. Uma delas é que em seu rotor não 
existem enrolamentos, tão poucoranhuras, contudo, tratando-se de seu estator, ele apresenta o aspecto tradicional. 
Em geral, são usados em aplicações que demandam torque suave da etapa de partida até o regime permanente. 
Sobre as vantagens do uso de motores de histerese, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
Alta corrente de magnetização. 
B 
B, Alternativa correta 
A ausência de ranhuras no rotor possibilita reduzir os custos de manufatura e projeto. 
C 
Fator de potência reduzido. 
D 
Baixa eficiência. 
A equação teta_m=2/(P.teta_e) permite calcular o número de graus mecânicos em relação a um dado número de 
graus elétricos. Podemos notar que o número de graus mecânicos deslocados por passo diminui com o aumento do 
número de polos. Assim, se o motor de passo tiver oito polos, então a cada passo o ângulo mecânico do eixo do motor 
terá um giro de 15°. 
Sobre o motor de passos, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
Os motores de passo do tipo relutância têm um enrolamento trifásico de estator. 
B 
A equação entre as velocidades de rotação mecânica e elétrica do motor é dada por: wm=2.we. 
C 
A equação entre as velocidades de rotação mecânica e elétrica do motor é dada por: nm=3.npulsos. 
D 
D, Alternativa correta 
É possível calcular a velocidade desse motor em função de controle por unidade de tempo. 
Um motor CC em que os polos são ímãs permanentes apresentam uma série de benefícios em relação aos motores CC 
em derivação, uma vez que eles não precisam de um circuito de campo externo e, portanto, não têm as perdas que 
ocorrem no cobre do circuito de campo de motores CC em derivação. Sobre os motores CC de ímãs permanentes. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
A 
Os ímãs permanentes produzem uma densidade de fluxo tão elevada como a produzida por um campo em derivação 
em alimentação externa. 
B 
Não há risco de desmagnetização do motor CCIP, que pode ser causada pela elevação da corrente de armadura. 
C 
C, Alternativa correta 
A eliminação dos eletroímãs separados no estator reduz o tamanho do estator e, consequentemente, seu custo e 
perdas nos circuitos de campo. 
D 
Eles são maiores que seus correspondentes motores CC de derivação, pois têm enrolamentos. 
O motor de histerese é uma máquina com características bastante peculiares. Uma delas é que em seu rotor não 
existem enrolamentos, tão pouco ranhuras, contudo, tratando-se de seu estator, ele apresenta o aspecto tradicional. 
Em geral, são usados em aplicações que demandam torque suave da etapa de partida até o regime permanente. 
Sobre as vantagens do uso de motores de histerese, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A, Alternativa correta 
A ausência de ranhuras no rotor possibilita reduzir os custos de manufatura e projeto. 
B 
Alta corrente de magnetização. 
C 
Fator de potência reduzido. 
D 
Baixa eficiência. 
A equação teta_m=2/(P.teta_e) permite calcular o número de graus mecânicos em relação a um dado número de 
graus elétricos. Podemos notar que o número de graus mecânicos deslocados por passo diminui com o aumento do 
número de polos. Assim, se o motor de passo tiver oito polos, então a cada passo o ângulo mecânico do eixo do motor 
terá um giro de 15°. 
Sobre o motor de passos, assinale a alternativa CORRETA: 
A 
A equação entre as velocidades de rotação mecânica e elétrica do motor é dada por: wm=2.we. 
B 
A equação entre as velocidades de rotação mecânica e elétrica do motor é dada por: nm=3.npulsos. 
C 
Os motores de passo do tipo relutância têm um enrolamento trifásico de estator. 
D 
D, Alternativa correta 
É possível calcular a velocidade desse motor em função de controle por unidade de tempo.