Maquinas Eletricas

1 Existem circuitos elétricos equivalentes que representam modelos que podem ser desenvolvidos para a modelagem completa ou parcial de um motor trifásico de indução por meio de uma representação monofásica os quais propiciarão diversas análises e estudos Dessa forma considere a representação através de um circuito monofásico equivalente do seguinte motor Assinale a alternativa que apresenta um circuito elétrico monofásico adequado para a modelagem de um motor de indução trifásico cujas perdas no núcleo e devido ao atrito decorrente e efeitos de ventilação foram informadas através do parâmetro de perdas rotacionais A B C D E 2 É possível modelar por meio de um circuito elétrico equivalente as partes distintas do motor como o estator e o rotor para efetuar por exemplo análises específicas em determinados contextos Considere que você trabalha em uma empresa terceirizada responsável pela manutenção de sistemas de bombeamento e em uma das fábricas durante uma visita técnica você detectou o mau funcionamento de uma bomba pertencente a um determinado processo Para analisar o que pode estar acontecendo você resolve realizar os ensaios típicos sugeridos para um motor de indução trifásico a vazio e com o rotor bloqueado Além disso após analisar percebe que o defeito possivelmente está no enrolamento do estator pois este está fazendo com que o motor perca sua eficiência conforme conferido também com informações do fabricante Dessa forma a sugestão da equipe decidida em conjunto é que o estator seja modelado por meio de um circuito elétrico monofásico equivalente para estudar separadamente esse elemento Assinale a alternativa correta que apresenta um exemplo de circuito equivalente para representação do estator além de uma simplificação válida Além disso informe quais são as principais perdas vinculadas ao estator e seu funcionamento bem como a relação de potência estabelecida fornecida por ele A As principais perdas associadas diretamente ao estator são perdas no cobre do estator dadas por Pcs e perdas relacionadas ao núcleo dadas por Pnúcleo Já as potências são a de entrada que será reavaliada após as perdas no cobre do estator e no núcleo Assim o estator fornecerá a potência no entreferro B As principais perdas associadas diretamente ao estator são perdas no cobre do estator dadas por Pcs e as perdas relacionadas ao núcleo dadas por Pnúcleo Já as potências são a de entrada que será reavaliada após as perdas no cobre do estator e no núcleo assim o estator fornecerá a potência no entreferro C As principais perdas associadas diretamente ao estator são as perdas relacionadas ao núcleo dadas por Pnúcleo Já as potências são a de entrada que será reavaliada após as perdas no núcleo e assim o estator fornecerá a potência no entreferro D Em geral não existem perdas associadas ao estator mas associadas ao entreferro e ao rotor Já as potências são a de entrada e a denominada potência no entreferro igual à relação de alimentação usada E As principais perdas associadas diretamente ao estator são as relacionadas ao cobre dadas por Pnúcleo Já a potência é a de entrada que será reavaliada após as perdas no núcleo e então o estator fornecerá a potência no entreferro 3 O circuito equivalente de um motor de indução trifásico poderá auxiliar em diversas análises e existe ainda a opção de obter uma outra forma de representação equivalente através do circuito de Thévenin considerando uma representação condensada do circuito de entrada e do estator Considere que você está estudando o funcionamento em laboratório de um motor de indução trifásico conforme imagem a seguir Esse motor faz parte de uma planta de extração de petróleo e foi trazido ao seu laboratório para a realização de uma série de estudos e análises Assim ao iniciar o processo de avaliação foi obtido por você o seguinte circuito equivalente do motor A partir desse circuito desejase obter o equivalente de Thévenin assumindo uma tensão de 220V Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta A Rth 054Ω Xth j134Ω e Vth 2087 V B Rth 054Ω Xth j134Ω e Vth 1275 V C Rth 54Ω Xth j134Ω e Vth 2087 V D Rth 54Ω Xth j134Ω e Vth 1275 V E Rth 054Ω Xth j134Ω e Vth 2087 V 4 O cálculo das perdas e das principais relações de potência de um motor de indução trifásico poderá ser efetuado de forma analítica relacionando as potências e seu diagrama além de existir a possibilidade de efetuar toda a análise ou parte dela com os parâmetros do circuito equivalente monofásico que representa esse motor Considere a análise de um motor de indução trifásico cujos dados de placa são Tensão nominal 308 V Potência nominal 25 HP Frequência da rede 50 Hz Número de polos do estator 6 Tipo de ligação trifásica mais recomendada delta Além disso seus parâmetros de modelagem em circuito são também fornecidos pelo fabricante no manual todos em ohms R1 05 X1 11 Xm 25 R2003 X2 j05 Considerando um escorregamento de 10 à plena carga e que as perdas rotacionais dão 2 kW e as perdas no cobre do estator somam 700 W calcule a potência de entrada no estator e o conjugado induzido Assinale a alternativa que contém os valores corretos para esses parâmetros A 50 kW e 200 Nm B 25 kW e 4797 Nm C 5024 kW e 400 Nm D 4567 kW e 4676 Nm E 5024 kW e 4797 Nm 5 Como já visto o cálculo das perdas e das principais relações de potência de um motor de indução trifásico poderá ser efetuado de forma analítica ou através de informações de seu circuito equivalente monofásico sendo possível também correlacionar tais relações com o desempenho do motor Considere que há um motor de indução trifásico disponível para a troca com um outro motor que está danificado e que faz parte de um processo de prensa na indústria de alimentos onde você trabalha Para decidir se essa troca é válida ou se será necessário comprar um novo equipamento você deverá analisar a potência no entreferro e a potência de saída além do conjugado fornecido à carga e a eficiência desse motor Os dados de placa do motor disponível são Tensão nominal 480 V Potência nominal 25 HP Frequência da rede 60 Hz Número de polos do estator 4 Tipo de ligação trifásica mais recomendada estrela Além disso seus parâmetros de modelagem em circuito são também fornecidos pelo fabricante no manual todos em ohms R1 05 R2 03 X1 1 X2 05 Xm 20 Após a realização do ensaio desse motor já iniciando a análise para a viabilidade do seu uso foi constatado que em condições normais de funcionamento o escorregamento à plena carga valerá 5 e foi medido 1 kW de perdas rotacionais Assinale a alternativa que contém os valores corretos dos parâmetros e a análise correta se é válida ou se recomenda a troca considerando especialmente a eficiência do motor A Potência no entreferro 1108 kW Potência de saída 200 kW Torque na carga 18 Nm Eficiência 54 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 54 um valor muito baixo a troca permanente por esse motor em específico tornase inviável B Potência no entreferro 3498 kW Potência de saída 3398 kW Torque na carga 18 Nm Eficiência 872 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 872 um valor baixo a troca de motor pode ser inviável ainda que provisoriamente C Potência no entreferro 3498 kW Potência de saída 3398 kW Torque na carga 18975 Nm Eficiência 8872 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 8872 um valor expressivo a troca provisória ou permanente tornase viável do ponto de vista da eficiência energética D Potência no entreferro 3498 kW Potência de saída 398 kW Torque na carga 197 Nm Eficiência 8872 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 8872 um valor expressivo a troca provisória ou permanente tornase viável do ponto de vista da eficiência energética E Potência no entreferro 2296 kW Potência de saída 2196 kW Torque na carga 12268 Nm Eficiência 3344 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 3444 tornase viável a troca do motor por essa opção já disponível 1 Os geradores síncronos são máquinas elétricas rotativas responsáveis por transformar a energia mecânica fornecida em seus eixos como por exemplo de uma queda dágua em uma usina hidrelétrica em energia elétrica na forma de alta tensão para ser então fornecida ao sistema de transmissão Considere que um gerador síncrono trifásico deve gerar tensão eficaz de 120kV a 60Hz Determine a velocidade de rotação que a fonte de energia mecânica deve fornecer e o comprimento do rotor Suponha que o campo magnético entre o campo e a armadura tenha intensidade máxima de 05T e que o rotor tenha 3m de raio e 72 polos em que cada polo é composto por 10 espiras A 100RPM e 866m B 100RPM e 1225m C 720RPM e 866m D 720RPM e 1225m E 60RPM e 1225m 2 Os geradores síncronos têm sua eficiência dada pela capacidade de transformar a energia mecânica em energia elétrica Considere um gerador síncrono monofásico de fator de potência de 09 atrasado capaz de gerar 220V eficazes a uma corrente de 10A Se for aplicado torque de 5Nm no rotor qual será a velocidade angular de seu eixo em RPM para que sua eficiência seja de 90 A 3072RPM B 2200RPM C 1980RPM D 4202RPM E 1000RPM 3 As perdas em uma máquina síncrona podem ser dadas em função da dissipação de potência pelos enrolamentos de campo e armadura Considere um motor síncrono trifásico com eficiência de 70 alimentado com 380V corrente de 10A e fator de potência de 095 atrasado Desconsiderando as perdas na armadura determine a corrente do enrolamento de campo sabendo que sua resistência é de 100Ω A 2725A B 925A C 4375A D 10A E 1875A 4 A eficiência de uma máquina síncrona relaciona as potências mecânica e elétrica de acordo com o modo de operação da máquina Considere um gerador síncrono trifásico de 60Hz cuja tensão terminal de linha é de 380V corrente de armadura por fase de 200A com fator de potência de 095 atrasado Para gerar essa tensão em regime permanente é necessário torque de 10Nm a 4000RPM Determine a capacidade de corrente gerada se esse gerador tem eficiência de 80 A 160A B 20A C 670A D 67A E 200A 5 O torque produzido por um motor síncrono depende da eficiência da máquina sendo esta a razão entre a potência de saída pela de entrada em que a diferença existente entre as potências de entrada e de saída se deve às perdas na máquina Considere um motor síncrono monofásico alimentado com tensão eficaz de 380V e corrente de 10A com fator de potência de 095 atrasado Supondo que a única fonte de perda esteja no campo composto por um enrolamento de 100Ω na qual circula 7A para geração de fluxo adequada determine sua eficiência e o torque do rotor sabendo que sua velocidade é de 5000RPM em regime permanente A η 7230 e T 596Nm B η 8643 e T 596Nm C η 7230 e T 596Nm D η 8643 e T 059Nm E η 95 e T 596Nm Gabarito Lista 6 Questão 1 Letra D Questão 2 Letra B Questão 3 Letra A Questão 4 Letra E Questão 5 Letra C Lista 9 Questão 1 Letra B Questão 2 Letra D Questão 3 Letra E Questão 4 Letra A Questão 5 Letra B Lista 10 Questão 1 Letra A Questão 2 Letra E Questão 3 Letra B Questão 4 Letra D Questão 5 Letra E Lista 11 Questão 1 Letra C Questão 2 Letra A Questão 3 Letra E Questão 4 Letra C Questão 5 Letra B Lista 12 Questão 1 Letra C Questão 2 Letra B Questão 3 Letra B Questão 4 Letra E Questão 5 Letra D 1 Uma das preocupações dos projetistas de máquinas elétricas ao desenvolverem geradores elétricos é com a qualidade da energia produzida Em função disso geradores síncronos são construídos com polos salientes pois a estrutura dos polos do rotor auxilia A na redução da distorção harmônica B no aumento do campo magnético do rotor C na redução do campo magnético do rotor D na melhora da distribuição da tensão E na redução da distribuição da tensão 2 O conhecimento da velocidade síncrona e de sua formulação permite que um engenheiro estime rapidamente a velocidade de uma máquina CA qualquer enquanto trabalha No caso dos geradores síncronos isso é especialmente verdade pois tratase também da frequência da tensão gerada Supondo que um gerador de 4 polos esteja operando a 2400 RPM qual é a frequência elétrica da tensão nos terminais do estator A 40 Hz B 50 Hz C 60 Hz D 70 Hz E 80 Hz 3 Em uma usina hidrelétrica os geradores síncronos conectados à rede básica operam a uma velocidade de 100 RPM Durante um acidente as comportas se abriram além do esperado provocando uma aceleração das máquinas Depois de algum tempo os geradores estavam funcionando a 1027 RPM Qual é a frequência produzida teoricamente durante o acidente A 6062 Hz B 6162 Hz C 6262 Hz D 5962 Hz E 60 Hz 4 Um dos trabalhos mais relevantes durante o projeto de geradores síncronos é a estimativa da constante de construção pois ela servirá como base para todas as simulações e estudos adotados Suponha que durante a fase básica do projeto você como encarregado do projeto dobrou o número de espiras Qual ou quais efeitos deverão ser percebidos na tensão de saída do gerador A A tensão de saída dobrará e a corrente de saída cairá pela metade B A tensão de saída diminuirá pela metade C A constante de construção dobrará fazendo com que a corrente de entrada ao menos dobre D A constante de construção dobrará fazendo com que a tensão de saída ao menos quadrplique E Somente será percebido o aumento da constante de construção sem nenhum efeito visível 5 A produção de um campo magnético constante nas máquinas síncronas é uma das dificuldades presentes nos geradores síncronos fazendo com que eles sejam dependentes de fontes de tensão externa para suprir os eletroímãs presentes no rotor O uso de excitatrizes mitiga essa necessidade porém além delas qual outra solução pode ser adotada a fim de evitar que se utilize uma fonte externa A O uso de uma construção na qual o campo esteja fixo no estator ao invés de estar no rotor B O emprego de fontes de tensão por indução magnética C Empregar excitatriz sem escovas para fornecer tensão ao rotor D Substituir as escovas por uma conexão fixa estilo anel ao redor do rotor E Empregar magnetos permanentes nos polos do rotor do gerador 1 Existem circuitos elétricos equivalentes que representam modelos que podem ser desenvolvidos para a modelagem completa ou parcial de um motor trifásico de indução por meio de uma representação monofásica os quais propiciarão diversas análises e estudos Dessa forma considere a representação através de um circuito monofásico equivalente do seguinte motor Assinale a alternativa que apresenta um circuito elétrico monofásico adequado para a modelagem de um motor de indução trifásico cujas perdas no núcleo e devido ao atrito decorrente e efeitos de ventilação foram informadas através do parâmetro de perdas rotacionais A B C D E 2 É possível modelar por meio de um circuito elétrico equivalente as partes distintas do motor como o estator e o rotor para efetuar por exemplo análises específicas em determinados contextos Considere que você trabalha em uma empresa terceirizada responsável pela manutenção de sistemas de bombeamento e em uma das fábricas durante uma visita técnica você detectou o mau funcionamento de uma bomba pertencente a um determinado processo Para analisar o que pode estar acontecendo você resolve realizar os ensaios típicos sugeridos para um motor de indução trifásico a vazio e com o rotor bloqueado Além disso após analisar percebe que o defeito possivelmente está no enrolamento do estator pois este está fazendo com que o motor perca sua eficiência conforme conferido também com informações do fabricante Dessa forma a sugestão da equipe decidida em conjunto é que o estator seja modelado por meio de um circuito elétrico monofásico equivalente para estudar separadamente esse elemento Assinale a alternativa correta que apresenta um exemplo de circuito equivalente para representação do estator além de uma simplificação válida Além disso informe quais são as principais perdas vinculadas ao estator e seu funcionamento bem como a relação de potência estabelecida fornecida por ele A As principais perdas associadas diretamente ao estator são perdas no cobre do estator dadas por Pcs e perdas relacionadas ao núcleo dadas por Pnúcleo Já as potências são a de entrada que será reavaliada após as perdas no cobre do estator e no núcleo Assim o estator fornecerá a potência no entreferro B As principais perdas associadas diretamente ao estator são perdas no cobre do estator dadas por Pcs e as perdas relacionadas ao núcleo dadas por Pnúcleo Já as potências são a de entrada que será reavaliada após as perdas no cobre do estator e no núcleo assim o estator fornecerá a potência no entreferro C As principais perdas associadas diretamente ao estator são as perdas relacionadas ao núcleo dadas por Pnúcleo Já as potências são a de entrada que será reavaliada após as perdas no núcleo e assim o estator fornecerá a potência no entreferro D Em geral não existem perdas associadas ao estator mas associadas ao entreferro e ao rotor Já as potências são a de entrada e a denominada potência no entreferro igual à relação de alimentação usada E As principais perdas associadas diretamente ao estator são as relacionadas ao cobre dadas por Pnúcleo Já a potência é a de entrada que será reavaliada após as perdas no núcleo e então o estator fornecerá a potência no entreferro 3 O circuito equivalente de um motor de indução trifásico poderá auxiliar em diversas análises e existe ainda a opção de obter uma outra forma de representação equivalente através do circuito de Thévenin considerando uma representação condensada do circuito de entrada e do estator Considere que você está estudando o funcionamento em laboratório de um motor de indução trifásico conforme imagem a seguir Esse motor faz parte de uma planta de extração de petróleo e foi trazido ao seu laboratório para a realização de uma série de estudos e análises Assim ao iniciar o processo de avaliação foi obtido por você o seguinte circuito equivalente do motor A partir desse circuito desejase obter o equivalente de Thévenin assumindo uma tensão de 220V Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta A Rth 054Ω Xth j134Ω e Vth 2087 V B Rth 054Ω Xth j134Ω e Vth 1275 V C Rth 54Ω Xth j134Ω e Vth 2087 V D Rth 54Ω Xth j134Ω e Vth 1275 V E Rth 054Ω Xth j134Ω e Vth 2087 V 4 O cálculo das perdas e das principais relações de potência de um motor de indução trifásico poderá ser efetuado de forma analítica relacionando as potências e seu diagrama além de existir a possibilidade de efetuar toda a análise ou parte dela com os parâmetros do circuito equivalente monofásico que representa esse motor Considere a análise de um motor de indução trifásico cujos dados de placa são Tensão nominal 308 V Potência nominal 25 HP Frequência da rede 50 Hz Número de polos do estator 6 Tipo de ligação trifásica mais recomendada delta Além disso seus parâmetros de modelagem em circuito são também fornecidos pelo fabricante no manual todos em ohms R1 05 X1 11 Xm 25 R2003 X2 j05 Considerando um escorregamento de 10 à plena carga e que as perdas rotacionais dão 2 kW e as perdas no cobre do estator somam 700 W calcule a potência de entrada no estator e o conjugado induzido Assinale a alternativa que contém os valores corretos para esses parâmetros A 50 kW e 200 Nm B 25 kW e 4797 Nm C 5024 kW e 400 Nm D 4567 kW e 4676 Nm E 5024 kW e 4797 Nm 5 Como já visto o cálculo das perdas e das principais relações de potência de um motor de indução trifásico poderá ser efetuado de forma analítica ou através de informações de seu circuito equivalente monofásico sendo possível também correlacionar tais relações com o desempenho do motor Considere que há um motor de indução trifásico disponível para a troca com um outro motor que está danificado e que faz parte de um processo de prensa na indústria de alimentos onde você trabalha Para decidir se essa troca é válida ou se será necessário comprar um novo equipamento você deverá analisar a potência no entreferro e a potência de saída além do conjugado fornecido à carga e a eficiência desse motor Os dados de placa do motor disponível são Tensão nominal 480 V Potência nominal 25 HP Frequência da rede 60 Hz Número de polos do estator 4 Tipo de ligação trifásica mais recomendada estrela Além disso seus parâmetros de modelagem em circuito são também fornecidos pelo fabricante no manual todos em ohms R1 05 R2 03 X1 1 X2 05 Xm 20 Após a realização do ensaio desse motor já iniciando a análise para a viabilidade do seu uso foi constatado que em condições normais de funcionamento o escorregamento à plena carga valerá 5 e foi medido 1 kW de perdas rotacionais Assinale a alternativa que contém os valores corretos dos parâmetros e a análise correta se é válida ou se recomenda a troca considerando especialmente a eficiência do motor A Potência no entreferro 1108 kW Potência de saída 200 kW Torque na carga 18 Nm Eficiência 54 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 54 um valor muito baixo a troca permanente por esse motor em específico tornase inviável B Potência no entreferro 3498 kW Potência de saída 3398 kW Torque na carga 18 Nm Eficiência 872 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 872 um valor baixo a troca de motor pode ser inviável ainda que provisoriamente C Potência no entreferro 3498 kW Potência de saída 3398 kW Torque na carga 18975 Nm Eficiência 8872 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 8872 um valor expressivo a troca provisória ou permanente tornase viável do ponto de vista da eficiência energética D Potência no entreferro 3498 kW Potência de saída 398 kW Torque na carga 197 Nm Eficiência 8872 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 8872 um valor expressivo a troca provisória ou permanente tornase viável do ponto de vista da eficiência energética E Potência no entreferro 2296 kW Potência de saída 2196 kW Torque na carga 12268 Nm Eficiência 3344 Considerando que esse motor apresentou uma eficiência às condições normais de 3444 tornase viável a troca do motor por essa opção já disponível 1 Os geradores síncronos são máquinas elétricas rotativas responsáveis por transformar a energia mecânica fornecida em seus eixos como por exemplo de uma queda dágua em uma usina hidrelétrica em energia elétrica na forma de alta tensão para ser então fornecida ao sistema de transmissão Considere que um gerador síncrono trifásico deve gerar tensão eficaz de 120kV a 60Hz Determine a velocidade de rotação que a fonte de energia mecânica deve fornecer e o comprimento do rotor Suponha que o campo magnético entre o campo e a armadura tenha intensidade máxima de 05T e que o rotor tenha 3m de raio e 72 polos em que cada polo é composto por 10 espiras A 100RPM e 866m B 100RPM e 1225m C 720RPM e 866m D 720RPM e 1225m E 60RPM e 1225m 2 Os geradores síncronos têm sua eficiência dada pela capacidade de transformar a energia mecânica em energia elétrica Considere um gerador síncrono monofásico de fator de potência de 09 atrasado capaz de gerar 220V eficazes a uma corrente de 10A Se for aplicado torque de 5Nm no rotor qual será a velocidade angular de seu eixo em RPM para que sua eficiência seja de 90 A 3072RPM B 2200RPM C 1980RPM D 4202RPM E 1000RPM 3 As perdas em uma máquina síncrona podem ser dadas em função da dissipação de potência pelos enrolamentos de campo e armadura Considere um motor síncrono trifásico com eficiência de 70 alimentado com 380V corrente de 10A e fator de potência de 095 atrasado Desconsiderando as perdas na armadura determine a corrente do enrolamento de campo sabendo que sua resistência é de 100Ω A 2725A B 925A C 4375A D 10A E 1875A 4 A eficiência de uma máquina síncrona relaciona as potências mecânica e elétrica de acordo com o modo de operação da máquina Considere um gerador síncrono trifásico de 60Hz cuja tensão terminal de linha é de 380V corrente de armadura por fase de 200A com fator de potência de 095 atrasado Para gerar essa tensão em regime permanente é necessário torque de 10Nm a 4000RPM Determine a capacidade de corrente gerada se esse gerador tem eficiência de 80 A 160A B 20A C 670A D 67A E 200A 5 O torque produzido por um motor síncrono depende da eficiência da máquina sendo esta a razão entre a potência de saída pela de entrada em que a diferença existente entre as potências de entrada e de saída se deve às perdas na máquina Considere um motor síncrono monofásico alimentado com tensão eficaz de 380V e corrente de 10A com fator de potência de 095 atrasado Supondo que a única fonte de perda esteja no campo composto por um enrolamento de 100Ω na qual circula 7A para geração de fluxo adequada determine sua eficiência e o torque do rotor sabendo que sua velocidade é de 5000RPM em regime permanente A η 7230 e T 596Nm B η 8643 e T 596Nm C η 7230 e T 596Nm D η 8643 e T 059Nm E η 95 e T 596Nm 1 Uma das preocupações dos projetistas de máquinas elétricas ao desenvolverem geradores elétricos é com a qualidade da energia produzida Em função disso geradores síncronos são construídos com polos salientes pois a estrutura dos polos do rotor auxilia A na redução da distorção harmônica B no aumento do campo magnético do rotor C na redução do campo magnético do rotor D na melhora da distribuição da tensão E na redução da distribuição da tensão 2 O conhecimento da velocidade síncrona e de sua formulação permite que um engenheiro estime rapidamente a velocidade de uma máquina CA qualquer enquanto trabalha No caso dos geradores síncronos isso é especialmente verdade pois tratase também da frequência da tensão gerada Supondo que um gerador de 4 polos esteja operando a 2400 RPM qual é a frequência elétrica da tensão nos terminais do estator A 40 Hz B 50 Hz C 60 Hz D 70 Hz E 80 Hz 3 Em uma usina hidrelétrica os geradores síncronos conectados à rede básica operam a uma velocidade de 100 RPM Durante um acidente as comportas se abriram além do esperado provocando uma aceleração das máquinas Depois de algum tempo os geradores estavam funcionando a 1027 RPM Qual é a frequência produzida teoricamente durante o acidente A 6062 Hz B 6162 Hz C 6262 Hz D 5962 Hz E 60 Hz 4 Um dos trabalhos mais relevantes durante o projeto de geradores síncronos é a estimativa da constante de construção pois ela servirá como base para todas as simulações e estudos adotados Suponha que durante a fase básica do projeto você como encarregado do projeto dobrou o número de espiras Qual ou quais efeitos deverão ser percebidos na tensão de saída do gerador A A tensão de saída dobrará e a corrente de saída cairá pela metade B A tensão de saída diminuirá pela metade C A constante de construção dobrará fazendo com que a corrente de entrada ao menos dobre D A constante de construção dobrará fazendo com que a tensão de saída ao menos quadruplicue E Somente será percebido o aumento da constante de construção sem nenhum efeito visível 5 A produção de um campo magnético constante nas máquinas síncronas é uma das dificuldades presentes nos geradores síncronos fazendo com que eles sejam dependentes de fontes de tensão externa para suprir os eletroímãs presentes no rotor O uso de excitatrizes mitiga essa necessidade porém além delas qual outra solução pode ser adotada a fim de evitar que se utilize uma fonte externa A O uso de uma construção na qual o campo esteja fixo no estator ao invés de estar no rotor B O emprego de fontes de tensão por indução magnética C Empregar excitatriz sem escovas para fornecer tensão ao rotor D Substituir as escovas por uma conexão fixa estilo anel ao redor do rotor E Empregar magnetos permanentes nos polos do rotor do gerador 1 O aquecimento durante o funcionamento dos geradores síncronos está relacionado a características de perdas magnéticas e perdas Joule Associando essas perdas àquelas devidas aos atritos rotacionais chegase a uma boa aferição das perdas de um gerador síncrono Qual componente do circuito equivalente é o responsável pela perda de energia na forma de calor no estator A A indutância mútua do rotor B A resistência de campo C A resistência de armadura D A tensão interna E A parte imaginária da tensão terminal 2 Antes de iniciar a operação de qualquer gerador são realizados testes com a máquina que irá funcionar a fim de verificar se atenderá às exigências de operação sendo que uma delas é a variação da tensão dentro de certa amplitude de valores De forma a garantir isso um engenheiro faz o levantamento das tensões do gerador sem carga mede sua tensão terminal e afirma que esse valor é igual ao da tensão interna Essa afirmação está correta Por quê A Sim está correta Ao mensurar a tensão terminal na condição a vazio o engenheiro mediu na realidade a tensão interna pois a reação de armadura nessa condição é zero B Sim está correta Ao verificar a tensão terminal na condição a vazio não ocorreu a variação de tensão de campo implicando em uma reação de armadura igual a zero C Não está incorreta Ao aferir a tensão dessa forma o engenheiro se equivocou ao desconsiderar a corrente da carga D Não está incorreta O engenheiro negligencia as mudanças necessárias na corrente de campo logo não é possível afirmar que as tensões são iguais E Não está incorreta Para fazer essa verificação é necessário realizar um teste com carga a vazio e carga completa além disso o engenheiro despreza o efeito da reação de armadura 3 Normalmente ao operar na rede básica geradores síncronos são submetidos a diversos níveis de carga ao longo de um dia Isso faz com que seja necessário que o gerador se adeque às diferentes oscilações diárias Uma das premissas de operação das usinas é manter o nível de tensão em um mesmo valor supondo que ocorra uma variação abrupta na rede e repentinamente o fator de potência da corrente de carga passe de unitário para atrasado Para evitar a perda de magnitude o que os operadores devem fazer A Aumentar a velocidade da máquina B Diminuir a velocidade da máquina C Adicionar elementos reativos à rede D Diminuir a corrente de campo da máquina E Aumentar a corrente de campo da máquina 4 O uso do diagrama fasorial da máquina síncrona fornece valorosas informações acerca do comportamento do gerador quando em face da variação da carga Tendo em mente o diagrama fasorial da máquina ao reduzir a corrente de carga a zero o que se pode inferir desse novo diagrama A O diagrama não se altera A tensão interna é maior que a tensão terminal B O diagrama se altera A tensão interna é maior que a tensão terminal C O diagrama se altera A tensão interna é igual à tensão terminal D O diagrama se altera A tensão interna é menor que a tensão terminal E O diagrama se altera A tensão interna será igual à tensão terminal 5 A geração de energia hidrelétrica domina a matriz energética brasileira Nesses empreendimentos o número de polos de um gerador é bastante elevado a fim de permitir que mesmo a uma baixa velocidade de rotação se tenha tensão a uma frequência de 60 Hz Enquanto ocorre o oposto em uma usina termelétrica os geradores possuem poucos polos 2 ou 4 pois as turbinas a vapor e a gás operam em velocidades altas Tendo isso em mente o que se pode dizer da tensão interna para cada um dos casos Suponha que as máquinas possuam constantes de construção similares A Na geração hidrelétrica a tensão interna é menor que na geração termelétrica por isso os geradores síncronos devem produzir uma maior tensão por meio de adição de elementos fornecedores de reativos bancos de capacitores à rede da usina B Dado que a tensão interna depende de elementos construtivos fluxo magnético e velocidade da máquina para a geração hidrelétrica será necessário um fluxo magnético superior à geração termelétrica para uma mesma tensão interna C Como a tensão interna depende de elementos construtivos e da velocidade é imprescindível que na geração hidrelétrica se empreguem máquinas com magnetos permanentes e eletroímãs de forma a garantir um fluxo magnético adequado D Na geração termelétrica em função da maior velocidade é necessário que os geradores sejam retrabalhados com elementos externos para garantir um fluxo magnético adequado à sua condição de operação de alta velocidade E Tendo em vista que as constantes de construção são similares cabe ao operador certificarse quando instalar cada uma das máquinas de que mesmo sendo de polos diferentes serão capazes de fornecer uma mesma tensão interna a despeito de suas velocidades 1 As máquinas síncronas têm um papel fundamental na geração de energia elétrica em diferentes sistemas como hidrelétricas turbinas eólicas usinas termoelétricas entre outros Analise as assertivas a seguir e assinale a correta sobre o funcionamento dos geradores síncronos A O gerador síncrono é utilizado porque permite converter totalmente a energia mecânica em energia elétrica independentemente do sistema B O gerador síncrono consiste em máquinas que convertem energia mecânica em energia elétrica as quais são compostas por estator e turbina C O gerador síncrono converte a potência mecânica em elétrica por meio do movimento do rotor que estabelece um campo magnético girante induzindo tensão no estator D O estator é a parte interna e girante do gerador síncrono Por meio de polos alternados espaçados por todo o diâmetro do estator é possível induzir tensão por meio do movimento do estator E O gerador síncrono é assim denominado porque o movimento do rotor está sincronizado com a frequência do projeto de modo que se deve controlar a frequência do sistema para obter a velocidade desejada 2 Diferentes sistemas de geração de energia são utilizados para compor a matriz elétrica brasileira Desse modo entender a contribuição de cada sistema é imprescindível para a correta administração do SIN Relacione o sistema de geração da coluna à esquerda ao seu respectivo conceito na coluna à direita 1 Hidrelétrica 2 Parque eólico 3 Usina nuclear 4 Parque solar Maior sistema de geração de energia elétrica do Brasil pois cerca de 65 de toda a energia elétrica vem dessa fonte Sistema de geração de energia limpa e com capacidade para a instalação em lugares remotos porém apresenta grandes custos de implantação Sistema de geração que não depende de fatores climáticos e não libera gases de efeito estufa Sistema de geração de energia limpa e com baixo impacto ambiental que apresenta uma maior variabilidade na geração de energia A 1 4 2 e 3 B 1 4 3 e 2 C 3 2 1 e 4 D 4 3 1 e 2 E 2 1 3 e 4 3 Para permitir que toda a população brasileira tenha acesso à energia elétrica utilizase o SIN para administrar e otimizar os recursos energéticos do País Sobre o SIN assinale as afirmativas a seguir como verdadeiras V ou falsas F Atualmente o SIN leva energia elétrica a todos os estados e regiões do Brasil Esse sistema trabalha com a sazonalidade das diferentes regiões do Brasil para permitir o atendimento da população de maneira segura e econômica A capacidade instalada desse sistema é composta quase que exclusivamente pela queima de combustível fóssil próximo aos centros consumidores Para permitir uma melhor gestão do sistema ele é dividido nos seguintes subsistemas Sul SudesteCentroOeste Nordeste e Norte A VFFV B VVFV C FVFF D VVFF E FVFV 1 As máquinas síncronas têm um papel fundamental na geração de energia elétrica em diferentes sistemas como hidrelétricas turbinas eólicas usinas termoelétricas entre outros Analise as assertivas a seguir e assinale a correta sobre o funcionamento dos geradores síncronos O A O gerador síncrono é utilizado porque permite converter totalmente a energia mecânica em energia elétrica independentemente do sistema O B O gerador síncrono consiste em máquinas que convertem energia mecânica em energia elétrica as quais são compostas por estator e turbina O C O gerador síncrono converte a potência mecânica em elétrica por meio do movimento do rotor que estabelece um campo magnético girante induzindo tensão no estator O D O estator é a parte interna e girante do gerador síncrono Por meio de polos alternados espaçados por todo o diâmetro do estator é possível induzir tensão por meio do movimento do estator O E O gerador síncrono é assim denominado porque o movimento do rotor está sincronizado com a frequência do projeto de modo que se deve controlar a frequência do sistema para obter a velocidade desejada 2 Diferentes sistemas de geração de energia são utilizados para compor a matriz elétrica brasileira Desse modo entender a contribuição de cada sistema é imprescindível para a correta administração do SIN Relacione o sistema de geração da coluna à esquerda ao seu respectivo conceito na coluna à direita 1 Hidrelétrica 2 Parque eólico 3 Usina nuclear 4 Parque solar Maior sistema de geração de energia elétrica do Brasil pois cerca de 65 de toda a energia elétrica vem dessa fonte Sistema de geração de energia limpa e com capacidade para a instalação em lugares remotos porém apresenta grandes custos de implantação Sistema de geração que não depende de fatores climáticos e não libera gases de efeito estufa Sistema de geração de energia limpa e com baixo impacto ambiental que apresenta uma maior variabilidade na geração de energia O A 1 4 2 e 3 O B 1 4 3 e 2 O C 3 2 1 e 4 O D 4 3 1 e 2 O E 2 1 3 e 4 3 Para permitir que toda a população brasileira tenha acesso à energia elétrica utilizase o SIN para administrar e otimizar os recursos energéticos do País Sobre o SIN assinale as afirmativas a seguir como verdadeiras V ou falsas F Atualmente o SIN leva energia elétrica a todos os estados e regiões do Brasil Esse sistema trabalha com a sazonalidade das diferentes regiões do Brasil para permitir o atendimento da população de maneira segura e econômica A capacidade instalada desse sistema é composta quase que exclusivamente pela queima de combustível fóssil próximo aos centros consumidores Para permitir uma melhor gestão do sistema ele é dividido nos seguintes subsistemas Sul SudesteCentroOeste Nordeste e Norte O A VFFV O B VVFV O C FVFF O D VVFF O E FVFV 4 Os geradores síncronos são utilizados para converter a potência mecânica em potência elétrica Considerando um sistema cuja máquina apresenta 12 polos indique o que deve ser feito para se obter uma corrente alternada com frequência de 50Hz O A Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do estator seja de 300RPM para se obter uma frequência de 50Hz O B Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do rotor seja de 500RPM para se obter uma frequência de 50Hz O C Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do estator seja de 500RPM para se obter uma frequência de 50Hz O D Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do rotor seja de 50RPM para se obter uma frequência de 50Hz O E Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do rotor seja de 1000RPM para se obter uma frequência de 50Hz 5 Por meio do uso de geradores síncronos podese transformar a potência mecânica de um sistema em potência elétrica Com isso o SIN utiliza centenas de geradores síncronos em paralelo para levar energia a consumidores em todo o País Assinale a alternativa correta sobre a ligação de geradores síncronos em paralelo O A Os geradores em paralelo são utilizados para alimentar cargas maiores apesar de permitirem que mais falhas ocorram no sistema O B Os geradores em paralelo são utilizados em redes próximas a grandes centros consumidores apenas como uma medida de segurança para o SIN O C Os geradores em paralelo são utilizados somente em usinas hidrelétricas uma vez que estas apresentam um maior rendimento O D Os geradores em paralelo permitem que o sistema seja mais robusto a falhas e garantem uma maior alimentação para a potência demandada O E Os geradores em paralelo só são utilizados quando não é possível instalar os geradores em série uma vez que o sistema em paralelo é menos eficiente 4 Os geradores síncronos são utilizados para converter a potência mecânica em potência elétrica Considerando um sistema cuja máquina apresenta 12 polos indique o que deve ser feito para se obter uma corrente alternada com frequência de 50Hz O A Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do estator seja de 300RPM para se obter uma frequência de 50Hz O B Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do rotor seja de 500RPM para se obter uma frequência de 50Hz O C Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do estator seja de 500RPM para se obter uma frequência de 50Hz O D Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do rotor seja de 50RPM para se obter uma frequência de 50Hz O E Ao projetar o sistema é preciso garantir que a velocidade do rotor seja de 1000RPM para se obter uma frequência de 50Hz 5 Por meio do uso de geradores síncronos podese transformar a potência mecânica de um sistema em potência elétrica Com isso o SIN utiliza centenas de geradores síncronos em paralelo para levar energia a consumidores em todo o País Assinale a alternativa correta sobre a ligação de geradores síncronos em paralelo O A Os geradores em paralelo são utilizados para alimentar cargas maiores apesar de permitirem que mais falhas ocorram no sistema O B Os geradores em paralelo são utilizados em redes próximas a grandes centros consumidores apenas como uma medida de segurança para o SIN O C Os geradores em paralelo são utilizados somente em usinas hidrelétricas uma vez que estas apresentam um maior rendimento O D Os geradores em paralelo permitem que o sistema seja mais robusto a falhas e garantem uma maior alimentação para a potência demandada O E Os geradores em paralelo só são utilizados quando não é possível instalar os geradores em série uma vez que o sistema em paralelo é menos eficiente 1 O aquecimento durante o funcionamento dos geradores síncronos está relacionado a características de perdas magnéticas e perdas Joule Associando essas perdas àquelas devidas aos atritos rotacionais chegase a uma boa aferição das perdas de um gerador síncrono Qual componente do circuito equivalente é o responsável pela perda de energia na forma de calor no estator A A indutância mútua do rotor B A resistência de campo C A resistência de armadura D A tensão interna E A parte imaginária da tensão terminal 2 Antes de iniciar a operação de qualquer gerador são realizados testes com a máquina que irá funcionar a fim de verificar se atenderá às exigências de operação sendo que uma delas é a variação da tensão dentro de certa amplitude de valores De forma a garantir isso um engenheiro faz o levantamento das tensões do gerador sem carga mede sua tensão terminal e afirma que esse valor é igual ao da tensão interna Essa afirmação está correta Por quê A Sim está correta Ao mensurar a tensão terminal na condição a vazio o engenheiro mediu na realidade a tensão interna pois a reação de armadura nessa condição é zero B Sim está correta Ao verificar a tensão terminal na condição a vazio não ocorreu a variação de tensão de campo implicando em uma reação de armadura igual a zero C Não está incorreta Ao aferir a tensão dessa forma o engenheiro se equivocou ao desconsiderar a corrente da carga D Não está incorreta O engenheiro negligencia as mudanças necessárias na corrente de campo logo não é possível afirmar que as tensões são iguais E Não está incorreta Para fazer essa verificação é necessário realizar um teste com carga a vazio e carga completa além disso o engenheiro despreza o efeito da reação de armadura 3 Normalmente ao operar na rede básica geradores síncronos são submetidos a diversos níveis de carga ao longo de um dia Isso faz com que seja necessário que o gerador se adeque às diferentes oscilações diárias Uma das premissas de operação das usinas é manter o nível de tensão em um mesmo valor supondo que ocorra uma variação abrupta na rede e repentinamente o fator de potência da corrente de carga passe de unitário para atrasado Para evitar a perda de magnitude o que os operadores devem fazer A Aumentar a velocidade da máquina B Diminuir a velocidade da máquina C Adicionar elementos reativos à rede D Diminuir a corrente de campo da máquina E Aumentar a corrente de campo da máquina 4 O uso do diagrama fasorial da máquina síncrona fornece valorosas informações acerca do comportamento do gerador quando em face da variação da carga Tendo em mente o diagrama fasorial da máquina ao reduzir a corrente de carga a zero o que se pode inferir desse novo diagrama A O diagrama não se altera A tensão interna é maior que a tensão terminal B O diagrama se altera A tensão interna é maior que a tensão terminal C O diagrama se altera A tensão interna é igual à tensão terminal D O diagrama se altera A tensão interna é menor que a tensão terminal E O diagrama se altera A tensão interna será igual à tensão terminal 5 A geração de energia hidrelétrica domina a matriz energética brasileira Nesses empreendimentos o número de polos de um gerador é bastante elevado a fim de permitir que mesmo a uma baixa velocidade de rotação se tenha tensão a uma frequência de 60 Hz Enquanto ocorre o oposto em uma usina termelétrica os geradores possuem poucos polos 2 ou 4 pois as turbinas a vapor e a gás operam em velocidades altas Tendo isso em mente o que se pode dizer da tensão interna para cada um dos casos Suponha que as máquinas possuem constantes de construção similares A Na geração hidrelétrica a tensão interna é menor que na geração termelétrica por isso os geradores síncronos devem produzir uma maior tensão por meio de adição de elementos fornecedores de reativos bancos de capacitores à rede da usina B Dado que a tensão interna depende de elementos construtivos fluxo magnético e velocidade da máquina para a geração hidrelétrica será necessário um fluxo magnético superior à geração termelétrica para uma mesma tensão interna C Como a tensão interna depende de elementos construtivos e da velocidade é imprescindível que na geração hidrelétrica se empreguem máquinas com magnetos permanentes e eletroímãs de forma a garantir um fluxo magnético adequado D Na geração termelétrica em função da maior velocidade é necessário que os geradores sejam retrabalhados com elementos externos para garantir um fluxo magnético adequado à sua condição de operação de alta velocidade E Tendo em vista que as constantes de construção são similares cabe ao operador certificarse quando instalar cada uma das máquinas de que mesmo sendo de polos diferentes serão capazes de fornecer uma mesma tensão interna a despeito de suas velocidades