Lista 1 Maq Sinc

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Instruções: 
 
 
1. A figura seguinte mostra o corte esquemático de uma máquina síncrona de pólos salientes. Pede-se 
identificar as partes indicadas e respectivos materiais empregados na construção. 
 
 
 
2. Citar pelo menos três vantagens de se construir um alternador síncrono com armadura fixa e campo 
móvel. 
3. Citar os dois principais tipos de alternadores síncronos de acordo com a construção do rotor. 
Considerando que a potência de um alternador está relacionada com o volume de seus elementos 
ativos, justificar o emprego dos tipos citados em relação a: 
 Aspecto geral da máquina e número de pólos 
 Velocidade de acionamento 
 Tipo de acionamento 
 Montagem do eixo 
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS 
DEPARTAMENTO DE ENSINO DO II GRAU 
COORDENAÇÃO DE ELETROTÉCNICA 
MÁQUINAS ELÉTRICAS - PROFESSOR ANDERSON VAGNER ROCHA 
MÁQUINAS SÍNCRONAS – LISTA 01 
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4. A partir do funcionamento de um gerador síncrono elementar, explicar a equação da velocidade 
síncrona que você utilizou em nosso curso de máquinas assíncronas. 
5. Explicar o que é o efeito de reação da armadura em uma máquina síncrona operando como gerador. 
6. Construir três diagramas fasoriais para ilustrar os efeitos de reação da armadura nas condições de 
fator de potência unitário, indutivo e capacitivo. 
7. Em relação à questão 5, identificar os casos em que o fluxo de reação da armadura exerce efeitos 
desmagnetizante, magnetizante e magnetizante transversal. 
8. Que fatores podem influenciar na diferença entre a tensão a vazio e a tensão com carga em um 
gerador síncrono? 
9. Montar os diagramas fasoriais para determinação da tensão gerada por fase (Ea) considerando os 
três tipos básicos de carga (FP unitário, adiantado e atrasado). 
10. A partir dos diagramas montados na questão 10, obter uma expressão geral para a tensão gerada Ea. 
11. Um gerador síncrono de tensão alternada, conectado em estrela, 1000kVA, 4,6kV, tem Ra = 2 
ohms por fase e Xs = 20 ohms por fase. Pede-se determinar a regulação de tensão em plena carga 
para as seguintes condições: 
a) FP unitário 
b) FP = 0,75 indutivo 
c) FP = 0,75 capacitivo 
12. Um alternador síncrono trifásico de 1500kVA, 13kV, conectado em estrela, tem uma resistência da 
armadura por fase igual a 0,9 ohms. A reatância síncrona por fase vale 8 ohms. Quando o alternador 
estiver entregando corrente nominal, com tensão nominal, qual deve ser o valor da tensão gerada 
para cargas com os seguintes FP: 
a) Unitário 
b) 0,8 indutivo 
c) 0,8 capacitivo 
13. Um alternador de 600 kVA, 125V, ligado em triângulo deve ser religado em estrela. Pede-se 
determinar seus novos valores nominais de tensão, corrente e potência aparente. 
14. Um alternador de 1000kVA, 440V,ligado em estrela, deve ser religado em triângulo. Calcule seus 
novos valores nominais de tensão, corrente e potência aparente. 
15. Um alternador síncrono ligado em triângulo alimenta uma carga resistiva, também ligada em 
triângulo. A carga solicita 150 kW de potência do alternador a 550V. Pede-se determinar: 
1. A corrente na linha de alimentação. 
2. A potência total dissipada pela carga e a corrente na linha de alimentação se o alternador for 
religado em estrela, mantidas sua velocidade e excitação constantes. 
16. Um alternador síncrono trifásico, ligado em estrela, 60Hz, dois pólos, 2000kVA, 2300V entre fases, 
tem uma reatância síncrona de 2,7 ohms por fase, resistência da armadura e perdas desprezíveis. O 
alternador está trabalhando a plena carga e sua corrente de campo foi ajustada de tal forma que ele 
opera com fator de potência de 0,85 indutivo. Pede-se calcular a força eletromotriz, o ângulo de 
carga e o conjugado eletromagnético desenvolvido. Respostas: Ef=2346,9V,  = 29,4º, 
T=4509,4Nm. 
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17. Explicar o que é um barramento de potência infinita. 
18. Explicar o que é estado de flutuação de uma máquina síncrona conectada a um barramento de 
potência infinita. 
19. Quais são as condições necessárias ao paralelismo entre uma máquina síncrona e um barramento de 
potência infinita. 
20. Explicar detalhadamente as etapas para se colocar uma máquina síncrona em estado de flutuação no 
barramento de potência infinita. 
21. Considere uma máquina síncrona de perdas e reatância de desprezíveis, ligada a um barramento de 
potência infinita em estado de flutuação. 
a) Fazer o diagrama fasorial correspondente; 
b) Fazer os diagramas fasoriais para a operação como motor e como gerador a partir do estado de 
flutuação; 
c) Provar que a potência ativa envolvida é proporcional ao conjugado eletromagnético; 
d) Provar que podemos variar a potência reativa envolvida atuando na excitação da máquina 
e) Indicar, em um dos diagramas construídos, os segmentos linearmente proporcionais às 
potências ativa e reativa. 
22. Explicar o que são as curvas em “V” de um motor síncrono. Mostrar o diagrama de montagem para 
a obtenção das curvas em um laboratório e esboçar uma família típica de curvas em “V” destacando 
suas principais características. 
23. Uma indústria é alimentada por um sistema trifásico, com tensão de linha igual a 13,2kV, 60Hz. A 
carga total instalada é de 2000kW com fator de potência igual a 0,65i. Uma nova carga mecânica 
deve ser instalada, trata-se de uma carga de velocidade constante que exigirá 1000 cv de potência 
mecânica. Optou-se pelo acionamento a partir de um motor síncrono trifásico, 13,2 kV entre fases. 
O motor deve, além de acionar a nova carga, aumentar o FP total para 0,85i. Pede-se determinar: 
a) a potência do motor síncrono em kVA. 
b) o fator de potência de operação do motor síncrono. 
c) a corrente absorvida do alimentador pelo motor síncrono. 
 
Resp.: 
 
a) SMS=979kVA. 
b) FPMS=0,75c. 
c) ILMS =42,81A.