Máquinas elétricas

Prévia do material em texto

Máquinas elétricas
Professor(a): Victoria Alejandra Salazar Herrera (Doutorado)
1)
2)
Prepare-se! Chegou a hora de você testar o conhecimento adquirido nesta disciplina. A Avaliação Virtual (AV) é composta por questões objetivas e
corresponde a 100% da média final. Você tem até cinco tentativas para “Enviar” as questões, que são automaticamente corrigidas. Você pode
responder as questões consultando o material de estudos, mas lembre-se de cumprir o prazo estabelecido. Boa prova!
Considerando o diagrama fasorial do gerador síncrono, que tem como objetivo ilustrar o comportamento das tensões para diferentes
condições de carga, e lembrando que cada carga é caracterizada pelo fator de potência (unitário, atrasado ou adiantado), leia as seguintes
afirmações:
I. Quando o fator de potência é atrasado, o módulo da tensão induzida é maior do que o módulo da tensão de fase.
II. Quando o fator de potência é adiantado, o ângulo da corrente em função da tensão de fase é positivo.
III. Quando o fator de potência é unitário, a tensão de fase é maior do que a tensão induzida.
IV. Quando a máquina tem polos salientes, devem-se considerar as correntes decompostas em corrente direta e de quadratura.
V. Quando o gerador é de polos lisos, é necessário conhecer o ângulo entre tensão de fase e tensão induzida.
São verdadeiras:
Alternativas:
Apenas II, III e V.
Apenas II e III.
Apenas I e IV.
Apenas I, III e IV.
Apenas I, II e IV.  CORRETO
Código da questão: 55671
Os motores elétricos alimentam diversos tipos de cargas, algumas delas exigem conjugado constante e outras exigem potência constante.
De acordo com isso, leia as seguintes alternativas a seguir:
( ) Para cargas do tipo hiperbólico, a velocidade é inversamente proporcional ao conjugado.
( ) Para cargas do tipo parabólico, é necessário considerar dois pontos de operação.
( ) Para cargas de conjugado constante, a potência também é constante.
( ) Para cargas do tipo parabólico, a potência tem uma relação cúbica com a velocidade.
( ) Para cargas de conjugado linear, a potência é sempre constante.
Assinale a alternativa que contenha a sequência correta:
Alternativas:
V – F – F – V – F.  CORRETO
F – V – F – V – F.
F – V – F – V – V
V – F – F – V – V.
F – V – F – F – V.
Resolução comentada:
a afirmação I é verdadeira, EA > VΦ quando o fator de potência é unitário ou quando é atrasado.
A afirmação II é verdadeira, o ângulo é positivo para FP adiantado e negativo para FP atrasado, porque se considera ele do ponto de
vista da corrente (não do ponto de vista da carga).
A afirmação III está errada, EA > VΦ quando o fator de potência é unitário.
A afirmação IV é correta, no caso dos polos salientes, além de realizar a decomposição da corrente de armadura em Id e Iq, é necessário
conhecer o ângulo entre EA e VΦ.
A afirmação V é incorreta, o ângulo entre EA e VΦ é necessário no caso dos polos salientes, para poder definir o ângulo da corrente Id.
No gerador de polos lisos, apenas é preciso conhecer o ângulo entre a tensão e a corrente de armadura.
Resolução comentada:
para cargas do tipo hiperbólico, a velocidade é inversamente proporcional ao conjugado e devem ser considerados dois pontos de
operação: uma velocidade mínima (onde ocorre o máximo conjugado) e uma velocidade máxima (onde ocorre o conjugado mínimo).
Para cargas do tipo parabólico, quem varia de forma quadrática é o conjugado, porém, a potência varia com uma relação cúbica.
Cargas com conjugado constante terão potência variável em função da velocidade. Caso a velocidade seja constante, a potência
3)
4)
5)
Código da questão: 68661
Considere o modelo dinâmico do motor de corrente contínua que considera a análise por meio de funções de transferência para simplificar
a resolução, evitando o uso de equações diferenciais. É correto afirmar que a ferramenta matemática usada para obter as funções de
transferência é:
Alternativas:
A transformação de Fortscue.
A transformação de Clarke.
A transformação de Park.
A transformada de Fourier.
A transformada de Laplace.  CORRETO
Código da questão: 55681
Considerando a estrutura dos motores de passo, eles podem ser classificados em três tipos. De acordo com essa classificação, assinale V ou
F para as seguintes afirmações:
( ) O motor de passo de relutância variável é o tipo de motor que apresenta maior resolução, isto é, ângulo de passo pequeno.
( ) O motor de passo híbrido é o tipo de motor que une as vantagens do motor de relutância e do motor de ímã permanente.
( ) O rotor do motor híbrido é semelhante ao rotor do motor de ímã permanente, sem dentes ou saliências.
( ) O motor de passo de ímã permanente tem um rotor do tipo liso.
( ) O motor de passo de ímã permanente apresenta uma melhoria no torque quando comparado ao motor de relutância variável.
Assinale a alternativa que contém a sequência correta:
Alternativas:
F – V – F – V – V.  CORRETO
V – V – F – V – F.
F – V – V – V – F.
F – V – F – V – F.
V – V – F – V – V.
Código da questão: 55677
Considere os seguintes exemplos referentes a motores de passo. Complete as lacunas com os valores corretos de ângulo de fase,
frequência e velocidade:
i. Um motor com passo de 2,7° funciona com 800 Hz, portanto, sua velocidade é _________ rpm.
ii. Um motor com passo de 15° funciona com _________ Hz, portanto, sua velocidade é 1000 rpm.
iii. Um motor com passo de ________° funciona com 600 Hz, portanto, sua velocidade é 500 rpm.
Alternativas:
também o será, mas perceba que é um caso específico.
Em cargas com conjugado do tipo linear, a potência tem uma relação quadrática em função da velocidade. Ela pode ser constante se a
velocidade for sempre constante, mas também é um caso específico.
Resolução comentada:
as transformações de Fortscue, Clarke e Park são aplicadas para máquinas CA; a transformada de Fourier é usada para análise de sinais
no domínio da frequência; a transformada de Laplace é aplicada para representar equações diferenciais mediante relações algébricas
(no domínio da frequência), sendo bastante usada para a representação de modelos dinâmicos com funções de transferência.
Resolução comentada:
o motor que apresenta a maior resolução é o motor híbrido, aproveitando as características de melhor conjugado e ângulo de passo
pequeno. Esse motor aproveita as vantagens do motor de relutância e do motor de ímã permanente, o rotor tem ímãs permanentes
distribuídos axialmente e tem saliências.
O motor de ímã permanente tem rotor liso e apresenta um maior torque quando comparado com o motor de relutância.
6)
7)
36; 400; 5.
360; 400; 50.
36; 400; 50.
360; 400; 5.  CORRETO
3.600; 4.000; 5.
Código da questão: 55675
A ____________________ é usada para verificar a capacidade do gerador de manter o nível de tensão perante diversas ____________________.
Dessa forma, ela considera no equacionamento as condições extremas de carga, sendo elas ____________________ e a ____________________. Uma
regulação de tensão ideal é igual a ____________________, o que significa que o gerador consegue manter a sua tensão para todo tipo de carga.
Alternativas:
SVC; cargas elétricas; a vazio; plena carga; um.
SVC; cargas mecânicas; a vazio; plena carga; zero.
Regulação de velocidade; cargas mecânicas; a vazio; plena carga; zero.
Regulação de tensão; cargas elétricas; a vazio; plena carga; zero.  CORRETO
Regulação de tensão; cargas mecânicas; a vazio; plena carga; um.
Código da questão: 55667
Sobre os modelos dinâmicos das máquinas CC e CA, leia as afirmativas a seguir:
I. O modelo dinâmico do motor CC tem as suas grandezas desacopladas, isto é, as grandezas do circuito de campo e de armadura podem ser
separadas em equações diferentes.
II. No modelo dinâmico da máquina de indução, consideram-se os enrolamentos de amortecimento característicos do rotor.
III. No modelo dinâmico da máquina síncrona, consideram-se os enrolamentos do rotor como enrolamentos trifásicos, para máquinas de
polos lisos e salientes.
IV. Para a obtenção do modelo da máquina síncrona, utiliza-se sempre o referencial no rotor, senãonão se obtém o desacoplamento das
indutâncias.
V. Para o caso da máquina de indução podem ser utilizados todos os referenciais, mas o mais comum é a referência arbitrária.
São verdadeiras:
Alternativas:
Apenas I, IV e V.  CORRETO
Apenas II e IV.
Apenas I, III e IV.
Apenas II, IV e V.
Apenas I, II e IV.
Resolução comentada:
um motor de 2,7° funciona com 800 Hz, portanto, sua velocidade, em rpm, é igual a 360.
Um motor de 15° funciona com 400 Hz, portanto, sua velocidade, em rpm, é igual a 1.000.
Um motor de 5° funciona com 600 Hz, portanto, sua velocidade, em rpm, é igual a 500.
Para resolver este exercício, é preciso usar esta equação:
Resolução comentada:
a regulação de tensão é usada para verificar a capacidade do gerador de manter o nível de tensão perante diversas cargas elétricas. A
RT considera no seu equacionamento as condições extremas de carga, sendo elas a vazio e a plena carga. Uma regulação de tensão
ideal é igual a zero, o que significa que o gerador consegue manter a sua tensão para todo tipo de carga.
A RT ideal é zero, já que isso significa que a tensão é igual para todo tipo de carga (Vvz=Vpc). As condições extremas do funcionamento
do gerador são a vazio (sem carga, portanto, sem corrente de estator) e a plena carga, isto é, a carga nominal para a qual o sistema foi
projetado. Existe uma grandeza semelhante usada pelos motores chamada de regulação de velocidade.
Resolução comentada:
8)
9)
Código da questão: 55689
Leia e associe a coluna 1 (classe do motor) e coluna 2 (descrição da classe):
Assinale a alternativa que traz a associação correta entre a numeração da coluna “descrição” e os seguintes itens:
I. Corrente de partida baixa, conjugado de partida normal.
II. Escorregamento elevado, conjugado de partida elevado.
III. Corrente de partida normal, conjugado de partida normal.
IV. Corrente de partida baixa, conjugado de partida elevado.
Veja que os conjugados citados são os conjugados de partida.
Alternativas:
I – A; II – D; III – B; IV – C.
I – D; II – C; III – A; IV – B.
I – B; II – D; III – A; IV – C.  CORRETO
I – A; II – B; III – D; IV – C.
I – B; II – C; III – A; IV – D.
Código da questão: 55661
Para a determinação de parâmetros das máquinas elétricas, devem ser realizados ensaios nos quais a máquina é submetida a certas
condições de operação. Após a medição de grandezas elétricas (corrente, tensão e potência), é possível determinar os parâmetros da máquina
(resistências e indutâncias). As condições de operação consideradas são:
Alternativas:
Condições de operação nominal e a plena carga.
Condições extremas: a vazio e rotor bloqueado.  CORRETO
Operações com carga máxima sem bloquear o rotor.
Medições das grandezas CC para diferentes valores de tensão.
a afirmação I é verdadeira – as equações do motor CC podem ser separadas com procedimentos matemáticos manuais (veja (4) a (6) da
leitura digital).
A afirmação II é falsa, pois a máquina de indução se considera com rotor em gaiola de esquilo, que pode ser modelado como um
enrolamento trifásico.
A afirmação III é falsa, porque, no rotor da máquina síncrona, consideram-se os enrolamentos de campo (por onde percorre uma
corrente CC).
A afirmação IV é verdadeira – o referencial arbitrário não apresenta vantagens no modelo da máquina síncrona.
A afirmação V é verdadeira – a máquina de indução pode ser modelada considerando todos os referenciais.
Resolução comentada:
a classificação dos tipos de rotores do motor de indução gaiola de esquilo obedece ao projeto com barras geometricamente diferentes
que, além de conseguir mudar o valor da resistência, alteram os valores das indutâncias, como você pode ver na tabela de referência.
Tais alterações geométricas no projeto das barras resultam em características particulares na corrente de partida, no conjugado de
partida e no escorregamento. É importante que você conheça esses detalhes, assim como o tipo de carga que o motor alimenta.
10)
Condições em que o motor opera para as cargas projetadas.
Código da questão: 55656
Os geradores síncronos são os mais usados nos sistemas de geração de energia elétrica. No Brasil, a maioria dos geradores funciona em
torno de 25 kV. Lembrando o estudado sobre os geradores CA, leia as alternativas a seguir e selecione a alternativa que contém a opção
correta de unidades de potência nominal dos geradores CA.
Alternativas:
W – watts.
cv – cavalo vapor.
hp – cavalo de força.
var – volt ampere reativo.
VA – volt ampere.  CORRETO
Código da questão: 55664
Resolução comentada:
as condições de operação consideradas para os ensaios clássicos aplicados na determinação paramétrica dos motores elétricos são as
condições extremas, isto é: a vazio (tensão nominal, corrente baixa) e rotor bloqueado (tensão baixa, corrente nominal).
No caso das máquinas CA, além desses ensaios, se realiza um ensaio CC para determinar a resistência estatórica. De acordo com o tipo
de motor e com a necessidade de estudo, pode ser necessário também realizar testes adicionais para obter a curva de magnetização.
Resolução comentada:
tanto geradores CA quanto os transformadores, que fazem parte do sistema de distribuição, têm a potência nominal especificada em
VA, isto é, potência aparente. A potência ativa (W) depende do fator de potência e ele está atrelado à carga, portanto não pode ter uma
especificação considerando a carga, porque deve atender a todos os tipos de cargas.
O var é unidade de potência reativa, e HP e cv são unidades de potência mecânica, usadas para definir a potência nominal em motores.
Arquivos e Links