P3 - Eletricidade Aplicada

Universidade Federal do Esp´ırito Santo Disciplina: Eletricidade Aplicada C´odigo: ELE08494 Professor(a): Ricardo Carminati de Mello Semestre: 2021/1 Discente: Matr´ıcula: Curso: Data: Terceira Avaliac¸˜ao Individual Parcial Leia as Instruc¸˜oes: • A avalia¸c˜ao ´e individual. N˜ao deve haver qualquer tipo de comunicac¸˜ao entre os alunos relacionada `a avaliac¸˜ao e quaisquer suspeitas de desonestidade acadˆemica ser˜ao reportadas `as instˆancias competentes. • A avaliac¸˜ao deve ser entregue como um ´unico arquivo no formato PDF dentro do per´ıodo de 48 horas ap´os sua disponibilizac¸˜ao no Classroom. N˜ao ser˜ao aceitas re-submiss˜oes e nem avaliac¸˜oes entregues ap´os o prazo. O nome do arquivo deve seguir o padr˜ao A3 Nome Sobrenome Matr´ıcula.pdf . • Vocˆe poder´a encontrar um parˆametro a em algumas quest˜oes. Esse parˆametro deve ser igual ao ´ultimo algarismo da sua matr´ıcula somado ao n´umero um. Ou seja, se sua matr´ıcula ´e 2020xxxx9, vocˆe dever´a considerar a = 9+1 = 10. Num segundo exemplo, se sua matr´ıcula ´e 2019xxxx0, a = 0 + 1 = 1. Substitua a no in´ıcio da resoluc¸˜ao; quest˜oes deixadas em func¸˜ao de a n˜ao receber˜ao a nota completa. • A resoluc¸˜ao das quest˜oes deve ser apresentada por completo seguindo um racioc´ınio claro que deve ser justificado. • Preencha o cabec¸alho desta folha com seus dados e n˜ao se esquec¸a de incluir esta folha no arquivo PDF que ir´a ser entregue. Todas as folhas respostas devem ser numeradas e conter a matr´ıcula do aluno. 1. Um motor de indu¸c˜ao trif´asico, de dois polos, conectado em ∆ de 5HP, 220V , 60Hz, possui perdas rotacionais de 250W, quando opera com um escorregamento de 2, 5%. Sabe-se que o motor tem os seguintes parˆametros por fase: r1 = r′ 2 = 0, 25Ω, x1 = x′ 2 = 1, 2jΩ, rc = 30aΩ, xφ = 15jΩ. Considere 1HP = 746W. Nestas condi¸c˜oes, calcule: (a) A corrente no rotor por fase, referida ao estator. (0,5 pontos) (b) O valor da potˆencia de sa´ıda no eixo do motor. (0,5 pontos) (c) O rendimento do motor. (0,5 pontos) (d) O torque fornecido no eixo do motor. (0,5 pontos) (e) A corrente de linha de partida do motor (considere o motor inicialmente parado). (0,5 pontos) 2. Um gerador CC em deriva¸c˜ao auto-excitado de 6kW, 200V ´e acionado a 1200rpm. Com carga nominal, a tens˜ao sobre a carga ´e 200V e a corrente de campo ´e 1, 6A. Considere a resistˆencia de armadura ´e 0, 15Ω e as perdas rotacionais sendo iguais a 200W. (a) Calcule a for¸ca eletromotriz de armadura Ea. (0,5 ponto) (b) Calcule o rendimento. (0,5 ponto) (c) Calcule o torque na entrada do gerador. (0,5 ponto) (d) Desenhe o circuito equivalente do gerador a vazio e calcule a regula¸c˜ao de tens˜ao. (1 ponto) 1 3. Um gerador s´ıncrono trif´asico, conectado em Y, tem valores nominais de 600kV A, 1732V , 60Hz. O gerador possui uma resistˆencia do enrolamento de armadura igual a 1Ω por fase e uma reatˆancia s´ıncrona saturada igual a ajΩ por fase. Quando uma carga nominal com fator de potˆencia 0, 92 indutivo ´e conectada no gerador recebendo tens˜ao nominal, calcule: (a) O n´umero de polos do gerador se sua velocidade nominal ´e de 900rpm. (0,5 ponto) (b) A corrente de armadura por fase. (1 ponto) (c) A regula¸c˜ao de tens˜ao. (1 ponto) 4. Um transformador 110/440 V, 60 Hz, tem a resistˆencia do enrolamento no lado de baixa de 0, 05Ω e uma reatˆancia de dispers˜ao de j0, 1Ω. A resistˆencia do enrolamento do lado de alta ´e de 0, 8Ω e a reatˆancia de dispers˜ao ´e de j1, 6Ω. Uma fonte de 110 V ´e aplicada ao lado de baixa tens˜ao. No secund´ario ´e conectada uma carga de 50Ω com fator de potˆencia unit´ario. (a) Determine o valor da rela¸c˜ao de transforma¸c˜ao e diga se este ´e um transformador abaixador ou elevador. (0,5 ponto) (b) Do ponto de vista do secund´ario, calcule a corrente e a tens˜ao sobre a carga. (1 ponto) (c) Considere que, por uma falha na carga, o secund´ario do transformador ´e curto-circuitado. Qual a corrente observada no prim´ario? Por que essa situa¸c˜ao deve ser evitada? (1 ponto) 2