AV3 - Avaliação CCE0147 2020 1-João Guilherme Gursen

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CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA
PROFESSOR: MARCELO NUNES
DISCIPLINA: CCE0147
TURMA: 3001 SALA: Virtual DATA: 29/06/2020
ALUNO (A): João Guilherme Ribeiro Pinto Gursen de Souza	MATRÍCULA:201602629978
AV3
OBSERVAÇÕES: 
Leia com atenção as questões antes de responder. As questões devem ser respondidas somente à caneta azul ou preta, na folha de respostas. Rasuras anulam sua questão objetiva.
Será observada uma tolerância máxima de 30 minutos para a entrada dos alunos após o início da prova. Nesse período, nenhum aluno poderá deixar a sala. Terminada a prova, o aluno deverá entregar ao professor a folha de questões e a folha de respostas, devidamente identificadas.
É proibido o uso de equipamentos eletrônicos portáteis e consulta a materiais de qualquer natureza durante a realização da prova.
Questões objetivas e discursivas que envolvam operações algébricas devem possuir a memória de cálculo na folha de respostas exceto nos casos em que o docente autorizar o uso de algum equipamento específico.
Boa prova.
(01) Uma gerador síncrono de 100 MVA – 14,4 kV – fator de potência 0,8 atrasado -50 Hz – dois polos, conectado em Y tem uma resistência de armadura de 0,0228 Ω e uma reatância síncrona de 2,281 Ω.
a) Qual o valor da velocidade de rotação do gerador?
b) Qual a magnitude da tensão de armadura interna Ea?
				Ea = Vϕ + Ra . Ia+ Ixs . Ia
Ea = 8314⦟0° + (0,0228 Ω) ∙ (4009⦟-36,87° A) + (2,281Ω) ∙ (4009⦟-36,87° +90°)
Ea = 13872,51 + j 7261,7
Ea = 15658,18⦟27,63° V
(2) Em uma máquina síncrona, descreva a função da excitatriz, seus tipos e como verificar se esta funcionando corretamente.
A excitatriz gerar o fluxo magnético e com isso tem junto com a velocidade angular provocada pela máquina primária no eixo, aparição a tensão nos terminais do gerador. Na queimada Excitatriz ou somente com o funcionamento da máquina primária, o voltímetro mostra nos terminais do Gerador, nível baixo de tensão (faixa de 2 a 7 V). 
Existem dois tipos de: 
1.Excitatriz Brushless (Sem Escovas): Motores síncronos com sistema de excitação brushless possuem uma excitatriz girante, normalmente localizada em um compartimento na parte traseira do motor. A excitatriz funciona como um gerador de corrente alternada onde o rotor, que fica localizado no eixo do motor, possui um enrolamento trifásico e o estator é formado por pólos alternados norte e sul alimentados por uma fonte de corrente contínua externa. 
O enrolamento trifásico do rotor é conectado a uma ponte de diodos retificadores. A tensão gerada no rotor e depois retificada é utilizada para a alimentação do enrolamento de campo CC do motor. A amplitude desta corrente de campo pode ser controlada através do retificador que alimenta o campo do estator da excitatriz
Os motores síncronos com excitação brushless possuem um custo de manutenção reduzido devido ao fato de não possuírem escovas. Por não possuírem contatos elétricos deslizantes, eliminando a possibilidade de faiscamento, os motores síncronos com excitação do tipo brushless são recomendados para aplicações em áreas especiais com atmosfera explosiva.
2. Excitatriz Estática (Com Escovas): Motores síncronos com excitatriz do tipo estática são constituidos de anéis coletores e escovas que possibilitam a alimentação de corrente dos pólos do rotor através de contatos deslizantes. 
A corrente contínua para alimentação dos pólos deve ser proveniente de um conversor e controlador estático CA/CC.
Caso o problema seja no regulador de tensão, o mesmo não consegue fixar o valor no setpoint quando sob carga; há variação de tensão, no entanto se não conseguir ajustar o equipamento, o mesmo deve ser trocado. 
(3) Um motor de indução de 380 V, 30 CV (1CV – 736W), quatro polos, 60 Hz, ligado em Y, tem um escorregamento de 4%.
a) Qual a velocidade do motor?
b) Qual é o conjugado no eixo ou torque de carga do motor?
(4) Um motor de indução de 208 V, quatro polos, 60 Hz, conectado em Y, 30 HP(1HP – 746W). Os componentes do circuito equivalente são: 
R1=0,10 , R2=0,070 ; 
X1=O,210 ; X2=0,210 e Xm=10 ohms
a) Qual a corrente I2 no rotor para o torque de partida?
b) Qual o torque de partida?
(5) Sobre motor de indução responda:
a) Porque é impossível para um motor de indução operar na velocidade síncrona?
É impossível para o rotor de um motor de indução girar com a mesma velocidade do campo magnético girante. Pois, se as velocidades fossem iguais, não haveria movimento relativo entre eles e, como consequência, não haveria f.e.m induzida no rotor. Logo, sem tensão induzida não há conjugado (torque) agindo sobre o rotor. A velocidade do rotor deve ser inferior à do campo magnético girante, para que haja movimento relativo entre os dois. 
A velocidade do rotor deve ser ligeiramente menor do que a velocidade síncrona, a fim de que seja induzida uma corrente elétrica no rotor e, consequentemente, seja produzido um torque que fará o rotor girar
O motor de indução, é conhecido por motor assíncrono, exatamente por não poder funcionar na velocidade síncrona.
 (
Figura 
1
)b) Como é feito o ensaio de curto circuito em um motor de indução? Qual o valor de Ra literalmente?
Uma tensão CC é aplicada no isolamento do indutor de tensão, quando é aplicada tensão contínua zera a reatância, é marcado no amperímetro o valor da corrente e mostrado a tensão aplicada (injetada). Ou seja, é curto circuitado duas fases do motor, a terceira é desprezada (está aberta), aumenta-se a fonte até atingir a corrente nominal e se para o teste, anota-se a corrente nominal ( e obtêm-se a resistência ( e a tensão entre os terminais.
A corrente na Figura circula através de dois dos enrolamentos, de modo que a resistência total no caminho da corrente é 2R1. Portanto,.
Com esse valor de R1, as perdas no cobre do estator a vazio podem ser determinadas. As perdas rotacionais podem ser encontradas pela diferença entre a potência de entrada a vazio e as perdas no cobre do estator.
O valor de R1 calculado desse modo não é completamente exato porque ignora o efeito que ocorre quando uma tensão CA é aplicada aos enrolamentos.