Questões de Engenharia Elétrica da UFSC

Analise as seguintes afirmativas sobre motores síncronos. Em seguida, assinale a alternativa correta.
I. Em regime permanente, a velocidade do rotor dependerá da carga conectada ao eixo, diminuindo a velocidade com o aumento da carga.
II. As velocidades do campo girante e do rotor podem ser alteradas modificando-se a frequência das tensões aplicadas ao estator.
III. Quando utilizado, o enrolamento amortecedor diminui as oscilações transitórias de velocidade no rotor, além de atuar como gaiola de esquilo, possibilitando a partida do motor.
IV. Motores subexcitados são utilizados como compensadores síncronos, fornecendo reativo à planta onde estão conectados enquanto realizam trabalho.  

Sobre o funcionamento de geradores síncronos, indique se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.
( ) A potência ativa entregue pelo gerador à carga é proveniente da conversão eletromecânica da potência mecânica fornecida por uma máquina primária.
( ) Nos enrolamentos do estator, a frequência das tensões induzidas é inversamente proporcional ao número de polos da máquina e diretamente proporcional à velocidade mecânica da máquina primária.
( ) A magnitude da tensão elétrica que pode ser induzida nos enrolamentos do estator de um gerador síncrono é limitada somente pela permeabilidade magnética do núcleo.
( ) O fato de existir um limite para a corrente de campo implica um fator de potência indutivo mínimo com o qual o gerador pode operar com carga nominal.
( ) Um gerador síncrono projetado para operar a 60 Hz pode operar em 50 Hz, porém as tensões induzidas deverão ser reduzidas para 83,3% das tensões nominais a 60 Hz dadas as limitações de fluxo magnético.

Um transformador trifásico 13,8 kV/380 V, delta/estrela, 100 kVA, 60 Hz, alimenta uma planta industrial com carga trifásica equilibrada. O quadro de cargas da instalação é mostrado a seguir. Todas as cargas possuem natureza indutiva.  
Carga          P [kW]          Q [kVAr]    1                 40                     30    2                 28                     22    3                 12                      8
Considere o transformador ideal e analise as seguintes afirmativas. Em seguida, assinale a alternativa correta.
I. A potência aparente total transferida pelo transformador é igual a 80 kVA.
II. O fator de potência das cargas combinadas é igual a 0,8 indutivo.
III. O transformador está sendo subutilizado, podendo alimentar uma carga adicional de 20 kVA sem ultrapassar o seu valor de potência nominal.
IV. A inserção de uma carga capacitiva de 21 kVA no sistema original levaria o transformador a operar com 89 kVA.

Um transformador monofásico 110/220 V foi submetido aos ensaios de circuito aberto e de curto-circuito, com frequência nominal. As grandezas medidas em cada ensaio são mostradas no quadro a seguir.                           Ensaio               Tensão [V]            Corrente [A]           Potência [W] Circuito aberto        110                          0,5                            50 Curto-circuito          10                             2                              16

O ensaio de circuito aberto foi realizado pelo lado de baixa tensão e o ensaio de curto-circuito foi realizado pelo lado de alta tensão. Foi realizado um ensaio adicional com carga, sendo as potências medidas no primário e secundário do transformador, respectivamente, 300 W e 240 W. Levando em conta as grandezas medidas, visando à obtenção do circuito equivalente do transformador, analise as seguintes afirmativas e assinale a alternativa correta.
I. A resistência que representa as perdas no núcleo, referida ao lado de baixa tensão, é igual a 220 ?.
II. A resistência equivalente dos enrolamentos do primário e do secundário, referida ao lado de alta tensão, é igual a 4 ?.
III. A reatância de dispersão equivalente dos enrolamentos do primário e do secundário, referida ao lado de baixa tensão, é igual a 0,75 ?.
IV. O rendimento do transformador no ensaio com carga foi de 80%. 

Sobre as propriedades magnéticas de aços para fins elétricos, analise as seguintes afirmativas e assinale a alternativa correta.
I. A permeabilidade magnética dos materiais ferromagnéticos não é constante, sendo dependente da intensidade do campo magnético ao qual os materiais estão submetidos.
II. Na construção de máquinas elétricas rotativas, são desejados aços de alta permeabilidade magnética, além de baixas perdas por histerese e por correntes induzidas.
III. Dispositivos eletromagnéticos construídos com ligas de aço-silício apresentam melhor eficiência do que aqueles produzidos por aços puros devido ao aumento da condutividade elétrica da liga resultante, o que diminui as perdas por histerese.
IV. Aços elétricos a grãos orientados apresentam anisotropia magnética mais pronunciada do que os aços a grãos não orientados, sendo os aços a grãos orientados mais indicados para construção de transformadores elétricos de potência.