Questões de Concurso sobre Perdas, rendimento, torque, potência, ângulo de potência e funcionamento geral

Um técnico em eletrotécnica recebeu uma ordem de serviço para verificar defeito em uma prensa utilizada na fabricação de um rádio fármaco.

Ao realizar as medições no motor de indução trifásico da prensa, o mesmo obteve os seguintes valores

Devido à redução da tensão nominal e do baixo fator de potência, esse motor está operando com rendimento percentual de aproximadamente

Dado: 1cv = 736W

Tem-se à disposição um transformador monofásico com relação de transformação de 120:480 V e potência aparente total de12 kVA. Este transformador foi utilizado como autotransformador para fornecer 480 V a um circuito a partir de uma fonte de tensão alternada de 600 V.

Considerando que o sistema opera sem perdas e que não há problema de isolação, qual será a potência aparente máxima do autotransformador?

Um transformador de 120 kVA e com relação de 2200:220 V foi conectado como um autotransformador, de modo a permitir uma relação de 2200:2420 V. Considerando perdas constantes de 26 kW e um fator de potência unitário, qual é o rendimento aproximado do autotransformador?

A potência convertida de um motor de indução pode ser calculada subtraindo-se da potência de entreferro as perdas no cobre do rotor e as perdas por atrito e ventilação.

O transformador é uma máquina elétrica estática essencial em sistemas de potência, cuja função principal é transferir energia elétrica entre dois ou mais circuitos através de indução eletromagnética, alterando os níveis de tensão e corrente. O rendimento (η) de um transformador é a razão entre a potência de saída (Pout) e a potência de entrada (Pin). Qual das seguintes condições é ideal para maximizar o rendimento de um transformador?

Um motor trifásico de 60 CV (considere 1 CV = 736 W), tensão nominal de 220 V, rendimento de 90% e fator de potência 0,80 a plena carga, está ligado à cabine de alimentação por meio de um circuito trifásico com comprimento de 100 m (distância entre a fonte e a carga), utilizando condutores de cobre com seção transversal de 95 mm². Considerando que a resistência elétrica do condutor é de 0,20 Ω/km e que o motor opera a plena carga, determine as perdas ôhmicas na linha de alimentação. Adote √3 = 1,73.

Em uma cabine primária de 13,8 kV/380 V, o transformador monofásico de 60 kVA foi submetido a ensaios de rotina para determinação de seu rendimento. No ensaio de circuito aberto, com o lado de baixa tensão (380 V) energizado, registrou-se corrente eficaz de 4,3 A e potência dissipada de 200 W. No ensaio de curto-circuito, com instrumentos no lado de alta tensão, observou-se tensão de 40 V, corrente de 32 A e potência de 800 W. Durante operação em carga nominal, o transformador atende equipamentos de ventilação industrial com fator de potência 0,8 indutivo. Nessas condições, o rendimento do transformador é de aproximadamente:

Um motor de indução trifásico com potência mecânica nominal de 2,7 kW opera alimentado por uma rede trifásica com tensão de linha de 220 V. Sabendo-se que o fator de potência do motor em potência nominal é igual a 0,80 e que o rendimento do motor em potência nominal é de 90%, é correto afirmar que o valor da corrente nominal do motor é aproximadamente igual a

Um motor de indução trifásico, 4 polos, alimentado em 60 Hz, desenvolve uma potência mecânica no eixo de 10 kW quando opera com escorregamento de 2 %.

Desprezando perdas adicionais, além das já consideradas na potência mecânica, o conjugado eletromagnético desenvolvido pelo motor é aproximadamente igual a

Um motor de indução trifásico com 5 CV de potência na ponta de eixo, 4 polos e ligado em Y tem um escorregamento de 2% em plena carga. Assim, assinale a opção que mais se aproxima do conjugado do eixo do motor em plena carga.

Considere 2π/60 = 0,1 e 1 CV = 740 W.

Um motor trifásico de 50 HP opera com um fator de potência de 0,85 e um rendimento de 92%. O técnico de manutenção deseja saber qual é a corrente nominal que esse motor consome quando alimentado a 380 V.

Qual é a corrente nominal por fase desse motor?

Em um circuito elétrico, na situação de máxima transferência de potência, o rendimento da fonte de alimentação é de 50%.

Considere um motor de indução trifásico com 6 polos, velocidade do rotor de 1170 rpm, alimentado por uma fonte na frequência de 60 Hz.

O escorregamento desse motor é:

Um transformador apresenta perdas em seu núcleo de 𝑷_{𝒏ú𝒄𝒍𝒆𝒐} = 𝟏𝟔W e tensão eficaz de 20 VA. A sua tensão induzida foi 𝑽 = 𝟐𝟕𝟒/√𝟐 = 𝟏𝟗𝟒V eficaz, e possui um enrolamento de 200 espiras. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta o fator de potência.

A potência mecânica de um motor de indução pode ser obtida pelas expressões apresentadas nas figuras a seguir:

$P_{CV}=\frac{\sqrt{3}\cdot V\cdot I\cdot \cos \phi \cdot \eta }{1000}\times 1,35962$

Onde:

• V = tensão de linha (V)

• I = corrente de linha (A) $\cos \phi$ = fator de potência

• η = rendimento (valor decimal, ex.: 90% → 0,90)

• $P_{CV}$ = potência mecânica no eixo, em cavalos-vapor

$P_{CV}=\frac{V\cdot I\cdot \cos \phi \cdot \eta }{1000}\times 1,35962$

Onde:

• V = tensão de linha (V)

• I = corrente de linha (A) $\cos \phi$ = fator de potência

• η = rendimento (valor decimal, ex.: 90% → 0,90)

• $P_{CV}$ = potência mecânica no eixo, em cavalos-vapor

Um motor de indução monofásico com potência Pcv = 3 CV, rendimento de 88% e fator de potência de 0,85, está ligado a uma rede de 440 V, operando a plena carga. Considerando 1,73 como o valor aproximado da raiz quadrada de 3, assinale a alternativa que representa a corrente elétrica que circula por esse motor (as alternativas podem apresentar arredondamentos numéricos nas casas decimais):

Transformadores apresentam perdas de energia no ferro, devido aos fenômenos de histerese e correntes parasitas, e perdas no cobre, devido ao efeito Joule nos condutores. As perdas no ferro são constantes e independentes da carga demandada, ao passo que as perdas no cobre são proporcionais ao quadrado da corrente elétrica demandada pela carga conectada ao transformador. Em uma instalação elétrica, uma carga total de 275 KVA é alimentada em 220V por 2 transformadores trifásicos de 220 KVA, 13,8KV/220 V. Em condições nominais de operação, as perdas no ferro do transformador são de 1KW e as perdas no cobre são de 3KW. O transformador 1 atende 80% da potência total da carga e o transformador 2 atende os 20% restantes. Uma alternativa para reduzir as perdas no cobre e reduzir o consumo de energia da instalação é balancear as cargas para que cada transformador atenda 50% das cargas. Calcule qual seria a redução de consumo mensal em KWh devido à redução das perdas no cobre do transformador e assinale a alternativa correta.

Analise a figura abaixo e determine o valor da carga ZL para a situação de Máxima Transferência de Potência (MTP).

Um motor de indução trifásico de 25CV consome 45A e tem FP=0,75 atrasado. A tensão de alimentação é de 380V e as perdas no estator e no núcleo são de 6kW. Nesse contexto, a potência no entreferro é de:

Considerar: $\sqrt{3}=1,73$

Em motores elétricos, uma capacitância inferior ao valor recomendado pode ocasionar qual dos seguintes problemas:

O rendimento de uma máquina elétrica será definido como a relação entre potência de entrada e potência de perdas.