Prova 2

Departamento de Engenharia Elétrica\nDisciplina: Conversão de Energia I-TE146\nProfessor: Clodomiro Unshiuay Vila\n2º Prova - IIº Semestre de 2012\n\nAluno:______________________\n\nAtensão\n\n- Prova sem consulta, individual, duração 1h50min.\n- Não será aceita resposta de questões sem memorial de cálculo.\n1) Os ensaios de um transformador monofásico de 50 [kVA], 2.400/120 [V], (0) [Hz] foram realizados e os resultados são apresentados na tabela abaixo:\n\nEnsaios de circuito aberto\n(ensaios de ambos os terminais)\n\nVoltagem\t\t\t\t 120 [V]\nAmperagem\t\t\t 92 [A]\nWattímetro\t\t\t 813 [W]\n\na) Um engenheiro após fazer o ensaio de um transformador determinou o circuito equivalente referente ao lado do baixa tensão. Ao medir os dados apresentados na tabela acima, determine os valores que estão faltando na tabela anexa a este circuito equivalente, considerando as densidades equivalentes referidas ao lado de baixa tensão, o valor de % de carga a ser considerada.\n(1 ponto)\n\nb) Determine o corrente de excitação como porcentagem da demanda total. (1 ponto)\n\n3) Suponha que você foi contratado como Engenheiro Electricista em uma grande indústria têxtil nacional. É solicitado a você fazer uma série de cálculos a fim de verificar a operação correta de uma instalação de transformadores monofásicos idênticos, sendo conectados em delta. Como conhecidos os seguintes dados:\nS1 = kVA, (240/120 [V 2 de 60.1.7] x)\nseja, podemos aplicar o fator de carga alta, em carga trifásica; S2 = 30 kVA (30 kVA, para um transformador)\nse observe a saída de baixa de tensão de 0,92 (Secundário) e 50% da carga será alimentada na tensão de 120 V.\n\na) Uma transformação de entrada (nos terminais de saída) a N1 e N2 sendo a N1 correspondente ao primário.\ (2,500 pontos)\n\n4) Um transformador a esfriar mantendo a distância entre os terminais de 1200 espiras enroladas em torno de uma área de 12 cm². O material do núcleo pode ser considerado saturado quando a densidade de fluxo eficaz atinge 1,45 [T].\n\na) Qual é o maior valor de tensão eficaz que pode ser aplicado no primário do transformador, quando alimentado na frequência de [60] Hz sem que ocorra saturação do material núcleo? (0,5 ponto)\n\nb) Qual a tensão correspondente no secundário? (0,5 ponto)\n\nc) Calcule a) e b) e se a frequência for reduzida para 50 Hz. (0,5 ponto)\n\n5)\na) Em um transformador; por que é necessário manter o valor de pico do fluxo induz e a densidade de fluxo em um valor constante, independente das variações da frequência? (0,3 ponto)\n\nb) Exiba como um transformador de 60 Hz funciona em 400 Hz? Como seriam os impactos em termos de Tensão, potência, e rendimento? (0,33 ponto)\n\nc) Explique por que um transformador de 1 kVA, 400 Hz é menor que um 1 kVA, 60 Hz? (0,33 ponto)