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Questão 1/5 - Máquinas Elétricas O transformador da figura tem no primário e no secundário respectivamente 4000 espiras e 700 espiras. A tensão no primário é de 1500 V. A carga nominal Zcn é de 30 ΩΩ com um factor de potência de 0,6. Calcule: a) A relação de transformação - RT. b) A tensão no secundário. c) As intensidades das correntes no secundário e no primário. d) A Potência nominal do transformador. e) A potência ativa consumida Nota: 20.0 A RT = 5.8 Vs = 260 Ip e Is = 1.50 e 8.0 Pn = 2000 VA Pw = 1300 W B RT = 5.0 Vs = 280 Ip e Is = 1.50 e 8.0 Pn = 2500 VA Pw = 1800 W C RT = 9.0 Vs = 680 Ip e Is = 1.80 e 10.0 Pn = 2500 VA Pw = 1800 W D RT = 3.0 Vs = 580 Ip e Is = 1.60 e 9.0 Pn = 2200 VA Pw = 1620 W E RT = 5.71 Vs = 262,5 V Ip e Is = 1.55 e 8,75 A Pn = 2297 VA Pw = 1378 W Você acertou! RT= 4000/700=5.71 1500/262=1500/Vs=262,5 V 1500/262,5=8.75/I1=1,53A P=V.I P=1500 . 1,53 = 2297 VA P=V . I . cos o=262,5 . 8.75 . 0,6 = 1378 W. Questão 2/5 - Máquinas Elétricas O primário de um transformador alimentado por uma corrente elétrica alternada tem mais espiras do que o secundário. Nesse caso, comparado com o primário, no secundário: Nota: 20.0 A a diferença de potencial é a mesma e a corrente elétrica é contínua B a diferença de potencial é a mesma e a corrente elétrica é alternada C a diferença de potencial é menor e a corrente elétrica é alternada Você acertou! O enrolamento primário do transformador possui mais espiras do que o secundário, sendo assim, o transformador é um rebaixador de tensão, ou seja, a tensão é menor no enrolamento secundário do transformador. A resposta correta é dada na alternativa c. D a diferença de potencial é maior e a corrente elétrica é alternada E a diferença de potencial é maior e a corrente elétrica é contínua Questão 3/5 - Máquinas Elétricas Nos transformadores são utilizados materiais magnéticos tratados para ter uma menor dispersão do fluxo magnético. A oposição à passagem do fluxo magnético é uma característica do material. Tal característica denomina-se Nota: 0.0 A reatância. B histerese. C remanescência. D relutância. E permeabilidade Questão 4/5 - Máquinas Elétricas Um resistor de 150ΩΩ é concetado ao secundário de um transformador ideal com uma relação de espiras de 1:4 (primário-secundário). Uma fonte de tensão de 12 V eficaz e 1 KHz é ligada ao primário. Imagem abaixo para ilustrar o exercício. Formulas: R1=(N1N2)2∗R2R1=(N1N2)2∗R2 I1=V1/R1I1=V1/R1 V2=(N2N1)∗V1V2=(N2N1)∗V1 P2=(V22R2)P2=(V22R2) ω=2∗π∗fω=2∗π∗f X1=ω∗LX1=ω∗L I2=(N1N2)∗I1I2=(N1N2)∗I1 V2=R2∗I2V2=R2∗I2 I=V/(R+jX)I=V/(R+jX) P2=V2∗I2P2=V2∗I2 (a) Assumindo que o transformador é ideal, calcule a corrente do primário, a tensão no resistor e a potência. (b) Repita esse cálculo assumindo que o transformador tem uma indutância de dispersão de 340uH, referida ao primário. Nota: 20.0 A X1=2.14 ΩΩ I1=1.25 A I2=0.312 A V2=46.8 V P2=14.6 W Você acertou! ω=2∗π∗fω=2∗π∗f = 2*3.1416*1000=6.28x10^3 X1=ω∗LX1=ω∗L = 6.28x10^3*340uH=2.14 ΩΩ I1=V1/(R+jX)I1=V1/(R+jX) = 12/(9.38+2.14j) = 1.25 A I2=(N1N2)∗I1I2=(N1N2)∗I1 = 0.25*1,25=0.312 A V2=R2∗I2V2=R2∗I2 = 150 * 0.312=46.8 V P2=V2∗I2P2=V2∗I2 = 46.8*0.312=14.6 W B X1=3.15 ΩΩ I1=2.35 A I2=0.152 A V2=48 V P2=16.89 W C X1=5.63 ΩΩ I1=2.36 A I2=0.523 A V2=36.36 V P2=17.89 W D X1=4.14 ΩΩ I1=3.25 A I2=1.312 A V2=24.8 V P2=18.6 W E X1=5.14 ΩΩ I1=5.25 A I2=5.312 A V2=12.8 V P2=5.6 W Questão 5/5 - Máquinas Elétricas O transformador monofásico é muito útil nas nossas atividades cotidianas e ele, também, pode ser fabricado em grandes potências para ser utilizado nas subestações. Didaticamente, o transformador monofásico nos mostra a relação de transformação do transformador, que é a relação entre tensões, correntes e número de espiras no equipamento. Essa relação é: Nota: 20.0 A E1/E2 = I1/I2 = N1/N2 B E1/E2 = I2/I1 = N2/N1 C E1/E2 = I2/I1 = N1/N2 Você acertou! D E1/E2 = -(I2/I1) = - (N1/N2) E E1/E2 = - (I1/I2) = N1/N2 Questão 1/5 - Máquinas Elétricas Um certo transformador ideal com um enrolamento primário de N1 espiras e enrolamento secundário de N2 espiras, a relação de transformação é a = N1/N2. No N1 está conectado uma fonte de tensão alternada de amplitude V1, e no N2 está conectado uma carga de impedância Z2. Seja I1 a corrente da fonte de tensão alternada conectada ao N1, I2 a corrente que circula que passa pela carga Z2 conectada ao enrolamento secundário e V2 a queda de tensão sobre Z2. Defina-se Z1 como a razão entre V1 e I1. Com base nessas informações, assinale a alternativa correta. Nota: 20.0 A V2 = aV1, I1 = aI2 e Z2 = Z1. B V2 = aV1, I2 = aI1 e Z2 = a^2Z1. C V1 = aV2, I2 = aI1 e Z2 = Z1. D V1 = aV2, I1 = aI2 e Z1 = a^2Z2. E V1 = aV2, I2 = aI1 e Z1 = a^2Z2. Você acertou! Z1=(N1/N2)^2*Z2 Questão 2/5 - Máquinas Elétricas O primário de um transformador alimentado por uma corrente elétrica alternada tem mais espiras do que o secundário. Nesse caso, comparado com o primário, no secundário: Nota: 20.0 A a diferença de potencial é a mesma e a corrente elétrica é contínua B a diferença de potencial é a mesma e a corrente elétrica é alternada C a diferença de potencial é menor e a corrente elétrica é alternada Você acertou! O enrolamento primário do transformador possui mais espiras do que o secundário, sendo assim, o transformador é um rebaixador de tensão, ou seja, a tensão é menor no enrolamento secundário do transformador. A resposta correta é dada na alternativa c. D a diferença de potencial é maior e a corrente elétrica é alternada E a diferença de potencial é maior e a corrente elétrica é contínua Questão 3/5 - Máquinas Elétricas Um transformador monofásico fornece, num dado instante, a uma carga indutiva (cos o=0,7) uma intensidade de 5 A, sob uma tensão de 130 V. A tensão no primário é de 220 V. a) Calcule as potências aparente, ativa e reativa no secundário. b) Calcule a impedância da carga. c) Calcule a intensidade no primário. d) Sabendo que a intensidade nominal no primário é de 5 A, calcule: i) A intensidade nominal no secundário. ii) A potência nominal do transformador. iii) A impedância nominal da carga Nota: 20.0 A 650VA; 455W;464,2 Var; 26∠45,5726∠45,57 2,95 A; i) 8,46 A; ii) 1100VA; iii) 15,36 ΩΩ. Você acertou! S = V . I S = 130 . 5=650VA P = 130 . 5 . 0,7=455 W Q = 130 . 5 sen 45,57=464,17 VAr V= Z . I2 => 650 = Z . 25 = 26∠45,5726∠45,57 V1/V2=I1/I2 220/130=5/I2=2,95 A i) 220/130 = 5/I2 1,69=5/I2 I2=1,69 . 5 = 8,46 A ii) 8,46 . 130 = 1100VA iii) S=Z . I2 => 1100=Z . 8,462 Z = 15,37ΩΩ B 660VA; 455W;464,2 Var; 26∠45,5726∠45,57 2,00 A; i) 8,46 A; ii) 1600VA; iii) 15,36 ΩΩ. C 650VA; 400W;484,2 Var; 26∠45,5726∠45,57 2,95 A; i) 5,46 A; ii) 1100VA; iii) 16,36 ΩΩ. D 550VA; 455W;464,2 Var; 28∠45,5728∠45,57 2,95 A; i) 8,46 A; ii) 1500VA; iii) 15,36 ΩΩ. E 650VA; 455W;464,2 Var; 26∠45,5726∠45,57 2,66 A; i) 8,00 A; ii) 1550VA; iii) 13,36 ΩΩ. Questão 4/5 - Máquinas Elétricas Se quisermos ter um panorama das tensões, correntes, reatâncias e impedâncias em um transformador (monofásico ou trifásico) podemos consultar o seu: Nota: 0.0 A Sistema de equações. B Sistema de distribuição de impedâncias. C Diagrama fasorial sem e com carga. D Diagrama de relevância E Diagrama de ensaios elétricos. Questão 5/5 - Máquinas Elétricas As ligações de um transformador trifásico nos seus enrolamentos de primário e de secundário, podemser, respectivamente: Nota: 20.0 A Estrela – triângulo B Triângulo – estrela C Estrela – estrela D Triângulo – triângulo E Todas as anteriores além de outras não citadas. Você acertou! Questão 1/5 - Máquinas Elétricas Um motor de indução trifásico equilibrado, conectado em Y, com quatro polos, 30 HP, 220 V, 60 Hz, solicita uma corrente de 80 A da rede de alimentação, com fator de potência de 0,9. Considerando essas condições, assinale a resposta correta. Nota: 20.0 A As perdas rotacionais (atrito, ventilação e perdas no ferro devido à rotação) totalizam aproximadamente 5,05 kW. B A velocidade do rotor é 1.800 rpm. C Sabendo-se que o escorregamento é 5%, o torque no eixo de saída é aproximadamente 390/ππ N-m. Você acertou! Ns=(120*60)/4 Ns=1800 0,05=(1800-Nr)/1800 Nr=1710 T=(30Hp*746)/1710*(2ππ/60) T=390/ππ (N.m) D Esse motor deve ser conectado à rede através de 5 condutores, para garantir o seu correto aterramento. E Esse motor tem fator de potência igual a 0,94 Questão 2/5 - Máquinas Elétricas Uma carga elétrica é representada por um triângulo da impedância com resistência de 40 O e reatância indutiva de 30 O. Sabendo-se que essa carga solicita uma potência ativa de 350 W, a potência aparente, em VA, é de Nota: 20.0 A 187,5 B 280 C 425,6 D 437,5 Você acertou! P=40 e Q=30 assim, portanto S=50. Sabendo que então 40/50=0,8. cosθθ=0,8. Lembrando da formula do fator de potência que é cosθθ=P/S; então 0,8=350/S S=437,5 VA. E 525 Questão 3/5 - Máquinas Elétricas A respeito do funcionamento do motor de indução trifásico, assinale a afirmativa correta. Nota: 20.0 A Quando o motor está trabalhando em vazio e ocorre um aumento progressivo de carga mecânica no eixo até o seu valor nominal, o escorregamento aumenta, produzindo maior corrente no rotor e, por consequência, o torque aumenta até atingir o seu valor nominal. Você acertou! B O torque máximo produzido ocorre na partida, pois o escorregamento é 1. Isto é, o rotor está parado e a inércia é a maior possível. C A frequência da tensão produzida no rotor é diretamente proporcional ao escorregamento e, quando ele atinge seu valor nominal, a frequência do rotor se iguala à frequência da rede. D Para a partida desse tipo de motor, nunca poderá ser utilizada a chave estrela-triângulo, tendo em vista que seu torque de partida somente é atingido com o uso de chave compensadora. E Para o motor funcionando com o máximo da sua carga,e ele terá uma pior fator de potência. Questão 4/5 - Máquinas Elétricas Para o circuito abaixo pede-se: ILS e IFP? Nota: 20.0 A ILS = 5,0 A IFP = 6,0A B ILS = 7,0 A IFP = 6,0A C ILS = 5,0 A IFP = 8,0A D ILS = 6,6 A IFP = 109,99mA Você acertou! E ILS = 6,6 A IFP = 115,09mA Questão 5/5 - Máquinas Elétricas O circuito mostrado na figura acima é do tipo Nota: 20.0 A trifásico em triângulo ou delta. Você acertou! B trifásico em estrela ou Y. C trifásico em triângulo ou Y. D bifásico em delta ou Y. E bifásico em estrela ou delta. Questão 1/5 - Máquinas Elétricas Com relação ao motor CC, analise as afirmativas a seguir: I. São utilizados quando se deseja manter um controle fino de velocidade de um processo fabril, sem o uso de um conversor de frequência. II. O motor série é um tipo de motor CC que, entre outras características, não podem operar em vazio. III. O motor em derivação é um tipo de motor CC que, entre outras características, possui velocidade e conjugado constantes quando são alimentados por tensão constante. Assinale: Nota: 20.0 A se somente a firmativa I estiver correta. B se somente a firmativa III estiver correta. C se somente as firmativas I e II estiverem corretas. Você acertou! D se somente as firmativas I e III estiverem corretas. E se somente as firmativas II e III estiverem corretas. Questão 2/5 - Máquinas Elétricas No motor CC do tipo shunt, o enrolamento shunt Nota: 20.0 A da armadura é ligado em série com um capacitor de partida. B da armadura possui uma derivação na qual é conectado um capacitor de partida. C do estator encontra-se ligado em série com um enrolamento auxiliar e com a armadura. D do estator e a armadura são ligados em paralelo. Você acertou! E do estator e a armadura são ligados em série. Questão 3/5 - Máquinas Elétricas Dentre os tipos de motores de corrente contínua, o que tem como característica apresentar uma grande variação de velocidade de rotação de acordo com o torque da carga movimentada, é o motor Nota: 20.0 A de excitação independente. B série Você acertou! C de excitação composta. D derivação. E de excitação paralela. Questão 4/5 - Máquinas Elétricas Analise as proposições sobre motores. I. No motor CC, o estator só pode ter um enrolamento e o mesmo deve ser necessariamente alimentado por corrente contínua, enquanto que o rotor pode possuir mais de um enrolamento e deve ser necessariamente alimentado por corrente alternada para produzir o campo girante. II. No motor monofásico de fase dividida, a partida é obtida por meio do enrolamento auxiliar, no qual encontra-se acoplado o interruptor centrífugo, cuja função é desligar esse enrolamento após a partida. III. No motor monofásico de campo distorcido, os anéis de cobre servem para curtocircuitar parte do enrolamento do rotor para facilitar a sua desaceleração após o desligamento. Está correto o que se afirma SOMENTE em Nota: 20.0 A I. B II. Você acertou! C III. D I e III. E II e III. Questão 5/5 - Máquinas Elétricas Em uma máquina CC é denominada reação do induzido ao conjunto de fenômenos eletromagnéticos causados pela Nota: 20.0 A corrente elétrica nos enrolamentos do estator. B corrente elétrica na armadura. Você acertou! C tensão elétrica entre as escovas. D tensão elétrica aplicada à bobina do campo. E resistência elétrica de contato entre coletores e escovas Questão 1/5 - Máquinas Elétricas Determinada máquina elétrica realiza o seguinte processo de conversão eletromecânica de energia: o rotor, que é acionado por uma potência mecânica, possui, em seu interior, um enrolamento de campo energizado com corrente contínua; com o movimento mecânico do rotor energizado, os enrolamentos trifásicos do estator, devido à lei de Farady, passam a apresentar tensão induzida; esses enrolamentos alojados no estator correspondem à armadura da máquina. Nesse caso, o dispositivo que realiza o processo descrito é um Nota: 20.0 A motor de corrente contínua. B motor de indução. C motor síncrono. D gerador de corrente contínua. E gerador síncrono. Você acertou! Questão 2/5 - Máquinas Elétricas A Figura acima ilustra duas máquinas síncronas acopladas pelos seus eixos de rotação, sendo um motor síncrono conectado ao sistema elétrico A (Motor Síncrono A) e um gerador síncrono que alimenta o sistema elétrico B (Gerador Síncrono B). O sistema elétrico A tem frequência de 50 Hz, e o sistema elétrico B tem frequência de 60 Hz. Se o Motor Síncrono A tem 15 polos, quantos polos deve ter o Gerador Síncrono B para que alimente o sistema elétrico B com frequência de 60 Hz? Nota: 20.0 A 16 B 18 Você acertou! Ns=120*50/15 Ns=400 400= 120*60/P P=18 C 20 D 22 E 24 Questão 3/5 - Máquinas Elétricas O que aconteceria se um gerador síncrono perdesse o sincronismo? Nota: 20.0 A Aceleraria, podendo atingir velocidades perigosas. Você acertou! B Aceleraria, podendo atingir velocidades baixas.C Não aceleraria. D Pararia instantaneamente. E Entraria em sincronismo no mesmo instante. Questão 4/5 - Máquinas Elétricas Um grupo moto-gerador a diesel, com gerador elétrico tipo síncrono, trifásico, com autoexcitação estática, foi dimensionado para atender a uma aplicação como gerador de emergência para um sistema elétrico. A saída do gerador trifásico é ligada à rede elétrica de 60,0 [Hz] através de um disjuntor trifásico. Nesse sistema, Nota: 20.0 A o regulador de tensão é responsável por ajustar a tensão terminal do sistema na entrada de operação do grupo motogerador. Na ocasião da partida do grupo, uma bateria de pré-excitação é responsável por realizar o processo de autoexcitação da excitatriz estática. Você acertou! B o regulador de velocidade é responsável por ajustar a velocidade do grupo gerador durante sua operação, mantendo a velocidade do motor diesel na condição de marcha lenta e mínimo consumo de combustível, de modo a garantir autonomia máxima, em detrimento da frequência da geração elétrica às cargas. C o disjuntor de conexão do grupo à rede elétrica deve permanecer sempre fechado, mantendo o grupo moto-gerador ligado à energia elétrica da concessionária de forma contínua. No advento de falta de fornecimento, esse disjuntor é aberto para desligar o gerador elétrico da rede. D um dispositivo eletrônico inteligente é responsável por realizar a conversão da tensão contínua de saída do gerador à tensão alternada da rede trifásica. E quando ocorre uma falta de fornecimento de energia por parte da concessionária, o grupo moto-gerador que estava parado realiza sua partida, para então gerar a energia para o sistema. Isso é realizado de forma instantânea, sem interrupção no fornecimento. Questão 5/5 - Máquinas Elétricas Sobre um sistema de controle de um grupo gerador composto por um motor diesel e um gerador síncrono trifásico, analise as afirmativas. I - Determina a potência ativa fornecida pelo gerador síncrono, controlando a entrada de combustível no motor. II - Executa o paralelismo com a rede de alimentação, verificando tensão, frequência e sequência de fases. III - Varia a velocidade de rotação do gerador síncrono, conforme a carga aumenta ou diminui. Estão corretas as afirmativas Nota: 0.0 A I e III, apenas. B I e II, apenas. C II e III, apenas. D I, II e III. E todas corretas.
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