Lista de Exercícios: Máquinas Elétricas I

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS INSTITUTO POLITÉCNICO CONTAGEM CURSO ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA MÁQUINAS ELÉTRICAS I Profª Joana Corrêa 1ª Lista de Exercícios Máquinas Elétricas I Valor 10ts Data para entrega 06102022 Questão 1 Um núcleo de aço silício funciona com 12 T e apresenta a configuração mostrada abaixo A bobina da esquerda apresenta uma resistência de 3 Ω Sabendo que a intensidade de campo é 370 Aem calcule a A Fmm do circuito b A corrente da bobina da esquerda c A impedância da bobina esquerda d A reatância da bobina esquerda e A tensão de autoindução na bobina esquerda f A indutância da bobina esquerda g A relutância do circuito magnético h O fluxo magnético i A tensão de mútua indução j A energia armazenada no núcleo magnético Questão 2 Na figura considere A 0005 m2 g 0001 m lferro ou lc 05 m N1 300 espiras N2 180 espiras r 5000 Determine a corrente I1 sendo I2 2 A bobinas excitadas com diferentes fontes em sentidos opostos de enrolamento para produzir um fluxo de 4 mWb no entreferro desprezando o efeito de espraiamento e dispersão Questão 3 Um indutor possui um circuito magnético com um entreferro O núcleo possui seção transversal uniforme com área Ac 10 cm2 e comprimento médio lc 35 cm O gap de ar possui comprimento g ajustável e a bobina terá N espiras Calcule g e N para se obter uma indutância igual a 80mH e de forma que o indutor possa operar com uma corrente de 5 A sem saturação Assuma que a saturação ocorra quando o valor da densidade magnética no núcleo exceda 17 T O núcleo possui uma permeabilidade relativa r 4000 Questão 4 O circuito magnético da figura abaixo é constituído por dois entreferros e por dois núcleos ferromagnéticos de materiais diferentes a saber um parte clara com permeabilidade magnética n infinitamente elevada e o outro escuro n1 1000 o Considere o 4 107 WbAem As dimensões do circuito são A2 12 cm2 A3 12 cm2 g2 3 mm g3 3 mm L 12 cm a 2 cm A bobina N1 de 500 espiras é percorrida por uma corrente de 8 A e a bobina N2 possui 200 espiras I2 zero Calcular a energia armazenada no núcleo Questão 5 A placa de características de um trafo 50 MVA 60 Hz monofásico indica tensões nominais de 80 kV 78 kV Um ensaio de circuito aberto a vazio é realizado e os instrumentos apresentaram as seguintes leituras 8 kV 619 A e 136 kW Similarmente um ensaio em curtocircuito mostrou as leituras de 650V 641A e 250 kW a Calcule a impedância resistência e reatância séries equivalentes do trafo referidas ao lado de baixa tensão b Calcule a impedância resistência e reatância séries equivalentes do trafo referidas ao lado de alta tensão c Determine o rendimento para 50 e para 100 de carga nominal do transformador com fator de potência de 09 atrasado d Determine a regulação de tensão para a carga nominal e fator de potência 09 atrasado Questão 6 Um transformador de 75kVA 7920V240V possui os seguintes parâmetros do circuito equivalente R1 06 X1 048 R2 000055 X2 000044 RHF 244 k Xm 114 k I0 3 da corrente nominal Calcule a Os parâmetros para o circuito equivalente referido ao lado de baixa alta tensão b As componentes da corrente de excitação Ihf e Im c As perdas no núcleo devido à histerese e correntes parasitas d As perdas jóulicas devido à resistência interna do enrolamento primário e do enrolamento secundário e O rendimento do transformador para carga nominal e FP 087 f A regulação para a carga da letra e Questão 7 Um transformador monofásico de 10 kVA 2200220 V 60 Hz é representado conforme figura abaixo a Determine a regulação da tensão em porcentagem quando ele está operando com uma carga com 75 da potência nominal e fator de potência 06 indutivo b Determine a regulação da tensão em porcentagem quando ele está operando com uma carga com 75 da potência nominal e fator de potência 06 capacitivo c Determine o rendimento do transformador quando operando com uma carga com 75 da potência nominal e fator de potência 06 indutivo As perdas no núcleo desse transformador com tensão nominal é de 100 W