Questões de Concurso Público BANPARÁ 2018 para Engenheiro Eletricista

Transformadores de potência são equipamentos elétricos empregados em sistemas elétricos em corrente alternada, geralmente para adequar o nível de tensão mais conveniente ao sistema. Neste emprego, podem ser classificados como abaixadores, quando o sentido do fluxo de potência for do lado de alta tensão para o lado de baixa tensão, ou elevadores, quando em sentido inverso. A figura 4 apresenta um circuito elétrico equivalente de um transformador abaixador operando em regime permanente, com seu lado secundário com tensão V₂ ligado a uma carga Z e seu lado primário alimentado por uma tensão senoidal de valor eficaz V₁.

Considere o seguinte:

V₁ Tensão nos terminais do lado primário

V₂ Tensão nos terminais lado secundário

E₁ Tensão do lado primário

E₂ Tensão lado secundário

I₁ Corrente do primário

I₂ Corrente no secundário

I_m Corrente magnetizante

R1 Resistência do primário

X1 Reatância do primário

R₂ Resistência do estator

X₂ Reatância do estator

X_m Reatância magnetizante

R_p Perdas no núcleo

O diagrama fasorial que melhor representa a operação deste transformador é descrito na figura

Até os anos 80, o motor de corrente contínua tinha melhor desempenho e maior utilização no controle de processos. Com o avanço da eletrônica de potência e dos microcontroladores, foi possível permitir a melhoria de desempenho dos motores de indução no controle de processos através de conversores eletrônicos de potência, usando chaves estáticas. Atualmente, os motores de indução são amplamente empregados em controle de processos, utilizando conversores chamados popularmente de inversores de frequência. Para compreender o controle dos motores de indução por meio de inversores é necessário o conhecimento do funcionamento do motor de indução, cujo circuito elétrico equivalente, de um modelo simplificado, é mostrado na figura 5. Considere o seguinte:

V Tensão de alimentação do estator

I_r Corrente do rotor

R’_r Resistência do rotor referida ao estator 

R_c Perdas no núcleo, atrito dos rolamentos, perdas por ventilação, etc.

I_s Corrente no estator

I_m Corrente magnetizante

R_s Resistência do estator

X_s Reatância do estator

X_m Reatância magnetizante 

s escorregamento

        

O comportamento dos parâmetros descritos neste modelo simplificado que melhor descreve seu funcionamento é o seguinte

Motores de baixa potência podem ser instalados conectados por ligação direta a linha (rede de alimentação) que proporciona a chamada partida direta. Porém, para motores de potência elevada, a linha pode não ser capaz de prover, na tensão nominal, a corrente requerida para partida do motor, ou a corrente de partida pode perturbar a linha, produzindo flutuações de tensão e afetando outros equipamentos. Nestes casos, são necessários métodos para limitar a corrente de partida. Em relação a partida de motores é correto afirmar o seguinte:

Motores elétricos são máquinas rotativas capazes de conversão eletromecânica de energia e podem ser classificados como alimentados em corrente contínua (CC) ou em corrente alternada (CA). São responsáveis pela maior parcela de consumo de energia elétrica nas indústrias. Os estudos para redução de perdas e desenvolvimento de acionamentos eficientes devem ser considerados na elaboração de projetos de instalações elétricas. Em relação aos motores elétricos, sua seleção e funcionamento é correto afirmar o seguinte:

Os inversores de frequência são equipamentos de conformação de energia elétrica utilizados para controlar motores elétricos assíncronos. Esta aplicação tornou-se popular, pois é capaz de reduzir o consumo de energia e aumentar a eficiência dos processos acionados. Assim, por exemplo, utilizando inversores, pode-se tornar mais eficiente o processo de condicionamento de ar, bombeamento d’agua, funcionamento de elevadores, escadas rolantes, etc. Quando maior a precisão necessária ao controle do processo, mais refinada deve ser a técnica de controle empregada pelo inversor. Dentre as técnicas de controle mais empregadas pelo inversor, pode-se citar o controle escalar e o controle vetorial. Sobre controle de inversores é correto afirmar o seguinte:

Inversores são conversores estáticos de energia que conformam a energia elétrica de corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA). Para circuitos trifásicos pode-se empregar estrutura em ponte, como mostrado na figura 6(a). Um esquema simples de chaveamento usando esta estrutura pode produzir uma tensão alternada com forma de onda quadrada na carga, como mostra a figura 6(b).

O chaveamento da tensão para a carga entre +V_cc e -V_cc produz uma onda quadrada na carga, como a mostrada na figura 6(b). Por não ser perfeitamente senoidal, a forma de onda da tensão de saída possui um teor harmônico. Uma forma de verificar o teor harmônico é por meio de um índice chamado taxa de distorção harmônica (TDH). Sobre esquema de chaveamento, forma da tensão de saída e harmônicas geradas por um inversor, é correto afirmar o seguinte:

Segundo a NBR 5410, um sistema de alimentação elétrica para serviços de segurança pode ser automático e não automático. Os grupos geradores (motores diesel funcionando como máquina primário de alternadores para geração de energia elétrica) e as UPS (Uninterruptible Power Suply) são sistemas que permitem alimentação automática em serviços de segurança. A respeito destes sistemas é correto afirmar o seguinte:

As cargas não lineares, que utilizam conversores estáticos de potência para conformação da energia elétrica, produzem correntes distorcidas nas linhas de energia. Essas correntes distorcidas podem ser decompostas em série de Fourier numa soma de senos e cossenos com frequências múltiplas da frequência fundamental da linha de energia, chamadas de harmônicas. Daí se dizer que as cargas não lineares produzem harmônicos. Em relação aos harmônicos existentes nos sistemas de potência é correto afirmar o seguinte:

A NBR 5410 descreve a manutenção preventiva das instalações elétricas usando verificações de rotina e ensaios. Essa norma recomenda verificações de rotina em condutores, quadros e painéis e equipamentos móveis. Quanto aos ensaios, devem ser realizados ensaios de continuidade, resistência de isolamento e verificação do seccionamento automático da alimentação. De acordo com a NBR 5410, é correto afirmar o seguinte:

As resistências de isolação das instalações elétricas se degradam ao longo da vida útil. É importante acompanhar esta degradação para efetuar manutenção, evitando comprometer a segurança e confiabilidade das instalações. Para tanto, a NBR 5410 estabelece procedimentos para verificação desta resistência, fixando valores mínimos, tensões de ensaio e arranjos de medição. Segundo a norma, é correto afirmar o seguinte:

A instalação dos dispositivos de proteção contra choque elétrico é realizada conforme os esquemas de aterramento TT, TN e IT. Em relação aos ensaios do seccionamento automático da alimentação previstos, pela NBR 5410, para verificação da proteção contra contatos indiretos é correto afirmar o seguinte: