1ª Avaliação de ELE606 - Questões sobre Geradores e Motores Elétricos

1ª AVALIAÇÃO DE ELE606 13102022 Duração 2h Questão 1 20 pontos Responda as seguintes perguntas a Considere uma turbina que produz energia mecânica sob uma rotação fixa de 800 rpm Quantos polos um gerador síncrono acoplado no eixo dessa turbina deve possuir para ser capaz de produzir tensão elétrica sob 60Hz b Considere um gerador síncrono de 80 polos salientes Seu eixo deve ser acionado sob qual rotação para que produza tensão elétrica sob 60Hz c Explique o princípio de funcionamento de um gerador síncrono de polos lisos d Explique o funcionamento do sistema de excitação brushless de um gerador síncrono Questão 2 10 pontos Responda as seguintes perguntas a Qual a função do comutador em um gerador CC E em um motor CC b Como se pode controlar a velocidade de um motor CC de excitação em derivação E de um motor CC de excitação em série Questão 3 15 pontos Considere os seguintes tipos de motor e de carga a Utilizando o motor tipo 1 qual carga é acionada com maior torque E utilizando o motor tipo 2 b Utilizando o motor tipo 1 qual carga é acionada com maior velocidade E utilizando o motor tipo 2 c Caso seja feito um controle de velocidade por aumento de tensão de armadura em ambos os motores responda se aumentaria diminuiria ou permaneceria constante c1 A velocidade da carga tipo A acionada pelo motor tipo 1 c2 A velocidade da carga tipo B acionada pelo motor tipo 1 c3 A velocidade da carga tipo A acionada pelo motor tipo 2 c4 A velocidade da carga tipo B acionada pelo motor tipo 2 c5 O torque da carga tipo A acionada pelo motor tipo 1 c6 O torque da carga tipo B acionada pelo motor tipo 1 c7 O torque da carga tipo A acionada pelo motor tipo 2 c8 O torque da carga tipo B acionada pelo motor tipo 2 Questão 4 40 pontos Um motor CC em derivação de 90 kW e 250 V possui resistência de armadura de 0062 Ω e resistência de campo de 165 Ω Sob 250 V a velocidade do motor em vazio é 1850 rpm Considere que o fluxo magnético pode ser interpretado como o produto entre uma constante e a corrente de campo a Uma carga é acoplada no eixo do motor tal que a tensão e corrente terminais sejam 250 V e 290 A Calcule a velocidade do motor Calcule a potência e o conjugado da carga no eixo calcule o rendimento do motor b Outra carga é acoplada no eixo do motor tal que a tensão e corrente terminais sejam 250 V e 340 A Calcule a velocidade do motor Calcule a potência e o conjugado da carga no eixo calcule o rendimento do motor c Tomando como base o item b calcule a velocidade do motor e a corrente terminal se a tensão for reduzida a 230V assumindo que o conjugado de carga c1 permanece constante em função da velocidade c2 varia linearmente em função da velocidade Questão 5 15 pontos Uma máquina de corrente contínua de 40kW e 250 V opera como gerador Esta máquina trabalha com excitação independente e possui uma resistência de armadura de 011 Ohms Uma vez acionada em seu eixo por uma turbina capaz de manter a velocidade constante em 1800 rpm a máquina apresenta a seguinte curva de magnetização a Calcule o valor da corrente nominal dessa máquina b Com a velocidade de eixo mantida constante em 1800 rpm e sendo a corrente de armadura mantida em seu valor nominal calcule a potência de saída em kW e o torque para as seguintes situações de corrente de campo 1A 15A e 2A Em qual das 3 situações obtémse o maior valor de rendimento