Questões de Concurso sobre Modelagem de máquinas síncronas e diagramas fasoriais

Considere uma máquina síncrona, modelada em regime permanente como sendo uma fem de magnitude 1,2 pu em série com uma reatância indutiva de valor 0,3 pu, e com tensão terminal de 1,0 pu. Esta máquina está conectada a uma barra de onde parte uma linha de transmissão curta, com resistência desprezível, cujo fluxo de potência ativa é de 1,0 pu. Nessa mesma barra também está conectada uma carga que consome 1,0 pu de potência ativa.

Nessas condições, o valor do ângulo de carga dessa máquina síncrona é

Um gerador síncrono trifásico, simétrico, de polos lisos, ligação estrela, possui reatância síncrona de xs = 0,8 [p.u.]. Esse gerador é ligado à rede elétrica do sistema interligado nacional, perfazendo uma configuração de máquina contra barramento infinito. Admitindo que a tensão em uma fase no barramento infinito é de 1,0 0°[p.u.] e que a corrente que flui do terminal do gerador nessa fase para a barra infinita é de 0,4 + j.0,3 [p.u.], a tensão interna nessa fase do gerador, em [p.u.], é de

A Figura abaixo mostra os campos do estator e do rotor de uma máquina síncrona, denominados respectivamente B_S e B_R, girando na velocidade síncrona da máquina, no sentido indicado na Figura.

Sentido de rotação dos campos Considerando-se a ocorrência de um evento que provoque a redução da velocidade do rotor, a resposta da máquina será o(a)

Um motor síncrono trifásico de 60 Hz possui uma tensão de terminal de 173 V (linha) e uma corrente de terminal de 120 A com fator de potência de 0,5 atrasado. A reatância síncrona da máquina é de 1,68 Ω. Supondo que a resistência de armadura seja desprezível, assinale a alternativa que apresenta o valor que mais se aproxima da tensão gerada pelo motor.

Uma máquina síncrona de polos salientes possui 4 pares de polos e está ligada e operando em regime permanente junto de uma rede elétrica trifásica de 60,0 [Hz], como um gerador elétrico, com ângulo de carga de 15° elétricos. Nessa condição,

A respeito da partida de motores síncronos, analise as afirmativas abaixo:

1. Motores síncronos não partem devido à rápida variação posicional do campo girante da armadura em relação ao campo do rotor, inicialmente estático, não havendo assim a produção de torque de partida efetivo.

2. Uma forma de dar partida é a presença de enrolamentos amortecedores no rotor que funcionam como uma gaiola de esquilo em um motor de indução. Desta forma, motores síncronos partem como um motor de indução e, chegando próximo da velocidade síncrona, com o estabelecimento do campo no rotor, alcançam o sincronismo, não havendo mais correntes induzidas nos enrolamentos amortecedores.

3. Uma outra forma de se impor o posicionamento relativo do campo do rotor sincronizado com o campo girante da armadura e consequentemente dar partida neste motor, é pelo uso de uma máquina motriz externa acoplada ao eixo do motor síncrono, eliminando assim a velocidade relativa do campo do rotor com o campo girante da armadura. Alcançado o sincronismo, a máquina externa pode ser desacoplada.

4. Pode-se acionar um motor síncrono para fins de partida através da alimentação da armadura do mesmo por um inversor de frequência.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.

A geração de energia elétrica, em sistemas elétricos de potência, é feita, na maioria das vezes, por geradores síncronos. Uma forma de analisar a operação de geradores é feita por meio de diagramas fasoriais, como o diagrama mostrado na figura a seguir. V_t é a tensão nos terminais do gerador e E_a é a força eletromotriz gerada.

O diagrama mostrado indica que a carga alimentada pelo gerador é:

Em relação às máquinas síncrona e de indução, julgue os itens subsecutivos.

I Ao bloquear completamente o rotor de um motor de indução que se encontre energizado, o escorregamento percentual será igual a 100%.

II No projeto de uma máquina síncrona que irá operar em 60 Hz, quanto maior for a velocidade síncrona de operação prevista pelos projetistas, maior deverá ser o número de polos da máquina.

III Como regra fundamental para a construção de máquinas elétricas, sabe-se que a máquina síncrona deve utilizar necessariamente o rotor do tipo bobinado, enquanto a máquina de indução deve utilizar necessariamente o rotor do tipo gaiola de esquilos.

Assinale a alternativa correta.

Um motor de síncrono que possui com 4 polos e opera em 50 Hz, foi importado para o Brasil para sua utilização em território nacional. A velocidade que este motor irá operar, aqui no Brasil, será:

O diagrama fasorial de uma máquina síncrona é mostrado na figura abaixo. A resistência de armadura foi desconsiderada.

Onde:

I_a : Corrente de armadura

V : Tensão Terminal

jXI_a : queda de tensão na reatância síncrona.

E_af : Tensão de armadura

Sobre o diagrama, analise as afirmações a seguir.

1) A máquina em questão trata-se de um motor síncrono sobre-excitado.

2) A máquina em questão trata-se de um gerador síncrono sobre-excitado.

3) O cosseno do ângulo δ é conhecido fator de potência.

4) Devido à sobre-excitação da máquina, a mesma está girando acima da velocidade síncrona.

Está(ão) correta(s), apenas:

Considerando a modelagem de um gerador síncrono de polos salientes, em regime estacionário, cujas bobinas de fase estão na armadura e o bobinado de campo no rotor,

I- as indutâncias próprias das bobinas de armadura dependem do ângulo do rotor.

II- as indutâncias mútuas entre as bobinas de fase permanecem constantes.

III- a indutância própria da bobina de campo varia com o ângulo do rotor.

IV- a indutância mútua entre a bobina de campo e as bobinas de armadura variam no tempo quando o rotor gira.

V- utilizando a transformada de Park, é possível deduzir que a corrente de eixo em quadratura não influencia na expressão do fluxo enlaçado pela bobina de campo.

Estão corretas apenas as afirmativas

A modelagem de um processo que utiliza Grafcet pode ser dividida em cinco etapas: especificação do processo; divisão do processo em etapas; descrição da parte sequencial para o controle de etapas; desenho da parte combinacional de cada etapa e implementação do processo.

A figura a seguir apresenta o Grafcet de um procedimento.

Sobre o Grafcet e o procedimento apresentado na figura, considere as afirmações a seguir:

I. O Grafcet é uma técnica criada para a modelagem de sistemas sequenciais que serviu como base para a criação da linguagem LI (Lista de Instruções).

II. O Grafcet apresentado é para a partida com chave compensadora.

III. No Grafcet um sistema evolui por etapas, que representam um estado ou parte de um estado de um sistema.

IV. O Grafcet é um gráfico fechado e cíclico composto de etapas, transições e arcos.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões):

O motor síncrono possui características operacionais que permitem sua utilização tanto na função clássica como motor, quando o estator absorve uma determinada potência reativa da rede de alimentação, quanto na função de compensador síncrono, com a finalidade de compensação de reativos na rede elétrica, quando o motor fornece potência reativa à rede, trabalhando com um fator de potência capacitivo.

Assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE a condição para que o motor síncrono atue como compensador síncrono.

Analise o diagrama fasorial seguinte, que representa o comportamento de um circuito composto de um gerador V operando na frequência ω e dois dispositivos passivos:

Os dois dispositivos passivos estão em

A característica de conjugado eletromagnético versus rotação mecânica, típica de um motor síncrono, tem a forma representada genericamente pelo gráfico abaixo.

Um gerador síncrono de pólos lisos foi submetido aos ensaios em vazio e em curto-circuito, para determinação de seus parâmetros. Os resultados obtidos estão ilustrados no gráfico.

Dado que os enrolamentos estatóricos do gerador estão conectados em delta e que $\sqrt{3}$ = 1,73, assinale a alternativa que apresenta corretamente a reatância síncrona não saturada, em ohms, da máquina em questão.

A máquina síncrona pode ser de dois tipos: armadura estacionária ou armadura girante. Qual dos itens abaixo NÃO representa uma vantagem da utilização de armadura estacionária em relação à armadura girante: