Questões de Concurso Sobre máquina síncrona em engenharia elétrica

Na fase de projeto de um gerador síncrono de uma usina hidrelétrica operando em um sistema elétrico interligado cuja frequência nominal é 60 Hz, verificou-se que as máquinas terão maior rendimento na velocidade de 100 rpm. Nesse caso, o número de polos do gerador síncrono deverá ser:

A preocupação com aspectos ambientais e o aumento no uso de fontes de energia renováveis tem contribuído para que as grandes montadoras desenvolvam automóveis elétricos de alto desempenho. Dentre as principais vantagens desses veículos, uma delas é a possibilidade de substituição dos sistemas de transmissão por motores acoplados diretamente às rodas, acionados por sistemas de eletrônica de potência, resultando em um conjunto de elevado rendimento. Considere um veículo elétrico de pequeno porte equipado com motores trifásicos síncronos de ímãs permanentes de 12 polos acoplados diretamente às rodas dianteiras. O perímetro médio dos pneus dianteiros é de 300 cm, e despreza-se escorregamento do pneu no contato com o solo. Nessas condições, calcule a frequência da alimentação trifásica dos motores das rodas para que o veículo se desloque a uma velocidade de 180 km/h e assinale a alternativa correta.

As perdas rotacionais de um motor síncrono trifásico de 800 hp (1 hp = 746 W) é 22,2kW. O motor opera à tensão de 2300 V e fator de potência unitário. Encontre a tensão de excitação a plena carga, considerando a reatância síncrona 2,05Ω e a resistência de armadura desprezível. A alternativa correta é: 

A potência de entrada de motor assíncrono trifásico 220V, 60Hz, a plena carga, é 41,6 kW. A corrente de linha correspondente é 128 A e a velocidade a plena carga é de 1100 rpm. A potência nominal é 50 hp (1 hp = 746 W) e sua velocidade em vazio é 1195rpm.

Considerando o mesmo motor e as condições operativas do problema, calcule o torque (N.m) e a eficiência (%) a plena carga. As respostas corretas são, respectivamente:

Acerca das máquinas síncronas trifásicas, das máquinas assíncronas trifásicas de rotor gaiola e as máquinas de corrente contínua, é incorreto afirmar que:

Uma parcela muito significativa de toda a potência gerada é proveniente de máquinas síncronas e daí a importância de conhecer seu funcionamento. Sobre a velocidade mecânica de uma máquina síncrona de 4 pólos que opera na frequência nominal de 60 Hz, assinale a alternativa correta. 

Um motor síncrono trifásico, ligado em delta, foi submetido aos ensaios DC e em vazio, e seus resultados são apresentados na Tabela a seguir.


Diante do exposto, o valor, em W, das perdas por atrito, da ventilação e do núcleo do motor é

Um motor síncrono, 760√3 V, ligação Y, 60 Hz, reatância síncrona j1 Ω, resistência de armadura desprezível, aciona uma carga que demanda uma potência de 15 HP.

Sabe-se que a corrente de linha é 5 A e o fator de potência nessa condição de funcionamento é unitário.

Diante do exposto, as perdas do motor, em kW, são de

Assinale a alternativa que associa corretamente o tipo de motor com as suas características.

Tipos de Motor Trifásicos

(1) Motor de indução

(2) Motor síncrono

(3) Comum a ambos

Características

(@) Existe campo girante no estator.

(#) O rotor é alimentado por uma fonte CC.

($) É utilizado para velocidades estáveis sob carga variáveis.

(%) É o mais utilizado pela sua robustez, simplicidade e baixo custo.

(&) Pode encontrar-se com o circuito de armadura no estator ou no rotor.

Em relação a máquinas síncronas, é correto afirmar que

Um gerador síncrono tem características de nominais iguais a 20 MVA e 13,8 kV. Ele está conectado em estrela aterrada através de uma impedância de aterramento igual a 0,05 p.u. Esse gerador está ligado a um sistema elétrico através de um transformador do tipo núcleo envolvente (13,8/138) kV com conexão delta/estrela aterrada. O gerador está conectado no lado conectado em delta do transformador e a reatância indutiva do transformador é igual a 0,10 p.u. (base 20 MVA e tensão nominal). O sistema gerador-transformador está operando a vazio.

Dados do gerador (nas bases 20 MVA e 13,8 kV): reatância indutiva subtransitória igual a 0,10 p.u.; reatância indutiva de sequência negativa igual a 0,10 p.u.; reatância indutiva de sequência zero igual a 0,05 p.u.

Assuma que o fasor de tensão pré-falta na barra de 138 kV tem magnitude igual a 1 p.u.

Adote potência base igual a 20 MVA e 13,8 kV no lado de tensão mais baixa do transformador.

Ocorreu uma falta fase-terra na barra de 138 kV e na fase A.

Qual o valor da magnitude de corrente de falta fase-terra na fase A?

As maquinas síncronas são equipamentos essenciais na vida da sociedade, elas podem operar tanto como conversoras de energia mecânica em elétrica como de elétrica em mecânica. Quando as maquinas síncronas operam como conversoras de elétrica em mecânica elas são chamadas de motores síncronos. É usual na engenharia a obtenção das curvas de desempenhos dos equipamentos. O ensaio de motores síncronos chamados de curvas V é o que refere a alternativa:

Dois geradores síncronos monofásicos são conectados em paralelo, como mostra a figura abaixo. O enrolamento do estator de ambas as máquinas possui uma reatância de 30 Ω e resistência desprezível. 

                                                   


O módulo da corrente (A) circulando entre as duas máquinas é: 

A afirmativa que apresenta o que acontecerá se duas máquinas síncronas estão operando em paralelo e a tensão de uma delas é repentinamente aumentada é:

A velocidade síncrona de um gerador de 60 Hz com 2 polos (em rotações por segundo) é igual a

As máquinas elétricas utilizadas em usinas hidrelétricas, como unidades geradoras, são:

Atente ao que se diz a seguir sobre as características das máquinas síncronas.

I. Têm alto rendimento, alto torque e sua velocidade varia em função da carga.

II. Motores síncronos podem operar com fator de potência indutivo, unitário ou capacitivo.

III. São condições para o paralelismo de geradores síncronos: que os valores eficazes das tensões do gerador e da rede sejam iguais; tenham a mesma sequência de fase e mesma frequência de operação.

Está correto o que se afirma em

O grau de proteção dos invólucros dos equipamentos elétricos é definido por meio das letras IP seguidas de dois algarismos. Se um motor elétrico assíncrono possui especificação de placa IP65, é correto afirmar que os algarismos 6 (seis) e 5 (cinco), respectivamente, definem a proteção

Sobre medidas que podem ser adotadas para a conservação e utilização racional da energia elétrica em sistemas motrizes, analise as afirmativas.

I - O controle de velocidade dos motores, em substituição aos tradicionais métodos de controle de fluxo, permite otimizar e adequar as condições de operação, por exemplo, em bombas ou ventiladores.

II - Motores em acionamentos que possuam sentido único de giro podem ter o seu ventilador de resfriamento redimensionado para reduzir as perdas por atrito e ventilação, proporcionando economia de energia e redução dos níveis de ruído.

III - Como medidas operativas com custos de implantação praticamente nulos, pode-se citar a verificação das condições dos acoplamentos, ajustando alinhamentos e eliminando possíveis folgas que dão origem a vibrações indesejáveis e elevação de temperatura.

IV - Acoplamentos com redutores são comuns e podem gerar economia de até 30%.

V - A correia menos eficiente é a correia dentada.

Está correto o que se afirma em  

Máquinas elétricas são importantes em aplicações domésticas, comerciais e industriais. Pode-se afirmar que em máquinas síncronas, em máquinas de corrente contínua e em máquinas de indução, a corrente no rotor é, respectivamente,