Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Engenharia Elétrica Unidade Acadêmica Acadêmica de Engenharia Elétrica
QUESTÕES: QUESTÕES ES!"#$DAS DE C!%CUS!S D$#ES!S
Disciplina: &a'(inas Elétricas
)ro*essor:
Al(no: &atric(la:
Campina Grande + ), -./0 PROBLEMA Nº 1
Um motor de ind(12o tri*3sico4 --. #4 5. 67 opera com rota12o de /8/. rpm e escorregamento de 9; )ortanto4 trata c) ? d) 8 e) /.
Sol(12o: f s=60 Hz s=5 ω =1710 rpm ω
(¿¿ s −ω ) ωs
⇒
0,05 ω s= ωs −1710 ⇒ 0,95 ω s=1710 ⇒
;
s =¿ ω s=1800 rpm
(¿¿ s ) 60
⇒
p =
;
ω 120 x 60 1800
f s=
p 2
= 4 pó los
¿
Reposta: c@
PROBLEMA Nº 2
Em (m motor de ind(12o4 a *(n12o da resistência de a'(ecimento é: a) proteger o b)
enrolamento do rotor contra sorecarga;
proteger o enrolamento do estator do motor para evitar sorecarga do
e'(ipamento; c) a(mentar o tor'(e de partida do motor4 de modo a atender cargas com grande
inércia; d) red(7ir
a corrente de partida do motor acima de 9 C#4 de modo a n2o
a(mentar a demanda da instala12o; e) impedir
a condensa12o de 3g(a no motor4 '(ando ele se encontrar instalado
em locais =midos; Resposta: e)
PROBLEMA Nº 3
Um motor de ind(12o de 5 polos e 5. 67 apresenta velocidade do campo magnético girante4 em rpm4 ig(al a: a) /;-.. b) /;?.. c) /;5.. d) /;0.. e) -;... Resposta:
ω S=
120 xf
p
=
120 x 60 6
=1200 rpm→a ¿
PROBLEMA Nº 4
Considere as in*orma1Bes a seg(ir para responder s '(estBes de ns ? a 9;
! circ(ito da *ig(ra acima apresenta o modelo e'(ivalente por *ase de (m motor de ind(12o tri*3sico ??. #4 5. 674 5 polos4 ligado em ; !s parmetros desse motor4 em ohms4 s2o apresentados a seg(ir; r 1=0,30 ; x 1=0,40 ; r 2= 0,15 ; x 2= 0,20 ; x φ = 15.
! motor opera com (m escorregamento de ?4 demandando da rede (ma corrente $/ de -. A4 com *ator de potência .40; %essas condi1Bes de *(ncionamento4 as perdas no core do estator do motor4 em 4 s2o: a) /-. b) /9. c) /0. d) -?. e) >5. Resposta:
P D =3 x 0,30 x 20
2
PROBLEMA Nº 5
=360 W → e ¿
Considerando '(e
I 1 ≅ I 2
e '(e as perdas totais por atrito4 por ventila12o e
no *erro do motor somam /9. 4 independente da s(a rota12o e carga4 a potência de saHda do motor4 em Iatts4 é4 aproJimadamente4 a) /;05K b) ?;/8. c) //;>5. d) //;0>? e) /-;/K? Soluço:
Pfer =150 W I 1 I 2=20 A ≅
P M =
3 r 2 ( 1− s )
s
2
I 2=
3 x 0,15 x ( 1 −0.04 ) 0,04
2
20
= 4320 W
P saí da= P M − Pfer =4320 −150= 4170 W Reposta: @
PROBLEMA Nº !
A corrente nominal de (m motor tri*3sico de > cv4 com rendimento de K.4 so (ma tens2o nominal de --. #4 com *ator de potência ig(al a .40. é4 aproJimadamente4 ig(al a: a) ?459 A; b) 549> A; c) 04.5 A; d) -?4/- A; e) ?/40- A Resposta:
P=3 x 736 =2208 W → P =√ 3 x V L x I L xcosφxη 2208= √ 3 x 220 x I L x 0,8 x 0,9 → I L =8,057 ≈ 8,06 A →c ¿
PROBLEMA Nº "
Um motor tri*3sico4 de /.. C#4 tem rendimento nominal de K.; A perda de potência elétrica4 para a carga nominal e'(ivale4 aproJimadamente4 a a) 8>45 ; b) 84>5 L;
c) 84?5 L; d) 04/0 L; e) /.4/ L; Soluço:
Temos '(e
1 c ≅ 736 W
Psaída=100 c =73600 W η= 0,9 η=
P saída Pe!"rada
P e!"rada=
⇒
73600 0,9
≅
8177.8 W ≅ 8.18 #W
Reposta: d@;
PROBLEMA Nº #
Considere (m motor tri*3sico de /. 6) M/ 6) N 8?5 @4 com rendimento de 0.4 *ator de potência de
1
√ 3
e alimentado por (ma tens2o de linha de /.. volts; A
corrente elétrica a ser considerada no dimensionamento dos caos elétricos (tili7ados em s(a instala12o4 em ampOres4 é a) KK40. b) K04-9 c) K94?. d) K>4-9 e) 0K49. Soluço:
Psaída=10 HP =74600 W η= 0,8 f $ p=
1
√ 3
V L =100 V Pe!"rada =√ 3 V I f $ p L L
η=
Psaí da Pe!"rada
=
Reposta: d@;
P saí da
√ 3 V L I L f $ p
I L=
⇒
73600
√ 3 x 100 x 0,8 x
1
√ 3
= 93,25 A
PROBLEMA Nº $
Um motor de ind(12o tri*3sico de - C#4 --. #4 *ator de potência .489 e rendimento .40. tem corrente nominal de4 aproJimadamente4 a) ?40 A b) 54? A c) K49 A d) //4- A e) /948 A Soluço:
Temos '(e
1 c ≅ 736 W
Psaída=2 c =1472 W η= 0,8 f $ p=0,75 V L =220 V
Pe!"rada =√ 3 V I f $ p L L
η=
Psaí da Pe!"rada
=
P saí da
√ 3 V L I L f $ p
I L=
⇒
1472
√ 3 x 220 x 0,8 x 0,75
≅
6,4 A
Reposta: @;
PROBLEMA Nº 1%
Um motor tri*3sico com rotor gaiola de 5 polos e 5. 67 opera plena carga com velocidade de //5? rpm; ! se( escorregamento é de: a) /; b) >; c) 9; d) 8; e) K; Resposta:
ω S=
120 xf
p
=
120 x 60 6
PROBLEMA Nº 11
=1200 → s=
1200 −1164 1200
=3 → % ¿
P%o ensaio de (m motor de ind(12o tri*3sico com rotor gaiola de ? polos4 .49 6)4 /-. # e 5. 67 *oram determinados os parmetros seg(intes: corrente de > A4 rota12o de /8/. rpm e *ator de potência ig(al a .40;P ! motor est3 operando com escorregamento de4 em : a) > b) 9 c) 8 d) 0 e) /. Resposta:
s=
( 1800−1710 ) 1800
x 100 =5 → % ¿
PROBLEMA Nº 12
Um motor de ind(12o tri*3sico de -. cv4 >0. #4 ? polos4 5. 674 opera a plena carga em regime permanente com escorregamento de ?; Considerando5 4 é correto a*irmar '(e o valor da potência trans*erida no entre*erro est3 entre a) /. L e /? L; b) /? L e /9 L; c) /9 L e /5 L; d) /5 L e /8 L; e) /8 L e -. L; Resposta:
Pmec = Pe&xo + P Perdas=20 x 736 + 880=15600 → Pmec =( 1− s ) Pe!"referro Pe!"referro =16250 W o' 16,25 #W → d ¿
PROBLEMA Nº 13
Um motor tri*3sico poss(i as especi*ica1Bes seg(intes: )otência: .49 C# )olos: ? Tens2o: --. # ota12o: /8-. )&
endimento: 8- Fator de potência: .459 A corrente nominal vale4 aproJimadamente: a) .49 A; b) - A; c) ? A; d) 5 A; e) 0 A; Soluço:
Temos '(e
1 c ≅ 736 W
Psaída= 0,5 c =368 W η= 0,72 f $ p=0,65 V L =220 V
Pe!"rada =√ 3 V I f $ p L L
η=
Psaí da Pe!"rada
=
P saí da
√ 3 V L I L f $ p
I L=
⇒
368
√ 3 x 220 x 0,72 x 0,65
≅
2 A
Reposta: @;
PROBLEMA Nº 14
Um motor de ind(12o tri*3sico de --. # opera com rendimento de 0.4 *ator de potência ig(al a .40 e corrente de K A; A s(a potência é de a) > L; b) / 6); c) -49 6) d) - C#; e) > C#; Soluço:
Psaída=( η= 0,8 f $ p=0,8 V L =220 V
I L =9 A
Pe!"rada =√ 3 V I f $ p L L
η=
Psaí da Pe!"rada
=
Temos '(e
P saí da
√ 3 V L I L f $ p
P saí da= √ 3 x 220 x 0,8 x 0,8 x 9 2194,85 W ≅
⇒
1 c ≅ 736 W
Psaí da 3 )V ≅
Reposta: e@;
PROBLEMA Nº 15
Em (m determinado tipo de motor tri*3sico4 onde os enrolamentos do estator s2o conectados a (ma *onte tri*3sica e'(ilirada e os enrolamentos do rotor s2o c(rto< circ(itados internamente4 a*irma
estiverem corretas;
e) se somente as a*irmativas $$ e $$$
estiverem corretas;
Resposta:
d@4 pois sem tor'(e de carga4 o motor deve operar com desli7amento mHnimo4 ao contr3rio do proposto; PROBLEMA Nº 1!
Um motor gaiola4 com ? polos4 é alimentado em tens2o alternada tri*3sica na *re'(ência de 5. 67; )ara (m escorregamento de ?; A velocidade do rotor4 em rota1Bes por min(to4 e a *re'(ência4 em 674 das correntes ind(7idas no rotor s2o4 respectivamente a) /89. e -4?R
b) /8>0 e 9845R c) /8.. e 5-4?R d) /0.. e .R e) /8-0 e -4?; Soluço:
f s=60 Hz s= 0,04
&otor gaiola4 com ? polos f r= s f s=0,04 x 60 =2,4 Hz
f s= s=
p x ω s 2 x 60
ω s −ω ωs
120 x 60
⇒
ω s=
⇒
ω=−( 1800 x 0,04 ) + 1800=1728 rpm
4
=1800 rpm
Reposta: e@; PROBLEMA Nº 1"
Um motor com carga m3Jima consome /->.; S(a especi*ica12o é -?.# e 54-9 A; ! *ator de potência desse motor4 em 4 é: a@ 0-R @ 0.R c@ 8-R d@ 8.R e@ 5K; Resposta:
f $ p=
P ( W ) 1230 =82 → a ¿ x 100 = 240 x 6,25 P (VA )
PROBLEMA Nº 1#
Um motor de ind(12o tri*3sico com rotor gaiola de ? polos4 9 6)4 --. #4 5. 674 *ator de potência .489 e rendimento .409 opera com escorregamento de 9; A rota12o do rotor é4 em rpm: a) >9-. b) >.0. c) --0. d) /8/. e) //?. Resposta:
ω =ω S− ωS xs =1710 rpm→d ¿
PROBLEMA Nº 1$
Um motor elétrico de ind(12o tri*3sico de -9 cv4 >0. #4 opera a plena carga com rendimento de K.; A rela12o entre a potência ativa e a potência aparente asorvida pelo motor é .40; A corrente elétrica asorvida pelo motor4 em A4 é aproJimadamente: a) -9 b) >c) >K d) ?5 e) 9> Resposta:
I =
25 x 736
√ 3 x 380 x 0,9 x 0,8
=38,83 A →c ¿
PROBLEMA Nº 2%
Um motor sHncrono tri*3sico4 de polos salientes4 est3 conectado a (m arramento in*inito; As reatncias sHncronas de eiJo direto e de '(adrat(ra por *ase valem4 * d =2 +
respectivamente4
e * , =1,8 + !; Sae
motor e a tens2o do arramento in*inito4 por *ase4 valem /;9.. # e /;?9. #4 respectivamente; ! valor m3Jimo da potência de con(gado da rel(tncia do motor4 em 4 é4 aproJimadamente: a) /-;5.. b) ?0;>.. c) 90;?.. d) 98-;-.. e) /;.08;9.. Resposta:
V -. x ( * d − * , ) 2
P=3 x
2 x * , x * d
xse! ( 2 / ) → para ,'e se0a m1x&mo 2 / =1
1450 x ( 2−1,8 ) 2
P=3 x
2 x 2 x 1,8
PROBLEMA Nº 21
=58402.78 ≈ 58400 W
Um gerador sHncrono tri*3sico4 conectado em com potência nominal de -9. L#A e tens2o terminal de ??. #4 é s(metido aos ensaios em va7io e de c(rto
* S=
√ 3 250000
=0,88 + → % ¿
3 440
√ 3 PROBLEMA Nº 22
A respeito do motor sHncrono4 (m tipo de motor elétrico4 c(a velocidade de rota12o é proporcional *re'(ência da s(a alimenta12o4 considere as a*irmativas a seg(ir: $; A rota12o média do motor sHncrono tem (ma grande varia12o em *(n12o da carga mecnica imposta ao se( eiJo; $$; ! enrolamento amortecedor4 '(e *(nciona como a gaiola do motor de ind(12o4 é (tili7ado para *rear o motor sHncrono; $$$; ! motor sHncrono pode ser (tili7ado para a corre12o de *ator de potência; Assinale: a) se somente a a*irmativa $ estiver correta; b) se somente a a*irmativa $$ estiver correta; c) se somente a a*irmativa $$$ estiver correta; d) se somente as a*irmativas $ e $$$
estiverem corretas;
e) se somente as a*irmativas $$ e $$$
estiverem corretas;
Resposta:
$; ! rotor magneti7ado gira com velocidade do campo girante so '(ais'(er condi1Bes de cargaR $$; enrolamento amortecedor destina
c@
PROBLEMA Nº 23
Uma ind=stria tem v3rios motores de ind(12o instalados4 per*a7endo (ma potência de >KK4K L e (m motor sHncrono de ?59 L#A; Essa ind=stria opera com todos os motores de ind(12o *(ncionando sim(ltaneamente4 apresentado (m *ator de potência total de .405 Mde*asagem entre tens2o e corrente de >.@ para o con(nto destes motores; ! motor sHncrono *(nciona com >KK4KL#A e com *ator de potência ig(al a /4.; At(ando somente no motor sHncrono4 de maneira '(e ele contin(e reali7ando o mesmo traalho mecnico4 pode
&!T! DE $%DU! )iN?.. L e F)i N .405 ind; Ent2o4 Si N ?59 L#A e Qi N ->- L#Ar; &!T! S%C!%! Deseamos )s N ?.. L Mmanter@ &3Jimo Ss N ?59 L#A Aproveitando os c3lc(los anteriores4 para (m Ss N ?594 Qs N ->- V#Ar
Como podemos soreeJcitar o motor e *a7er com '(e se( F) sea capacitivo e Qi N Qs4 o *ator de potência ser3 (nit3rio; a@ PROBLEMA Nº 24
Um motor mono*3sico de 96) Mconsidere / 6) N 8?5@ est3 conectado a (ma *onte de /..# e poss(i (m *ator de potência .40 atrasado e (m rendimento de 9.; ! valor da corrente elétrica re'(erida da *onte4 em ampOres4 é a) -4-9; b) K4-.; c) ->4>/; d) 9K450; e) K>4-9;
Soluço:
Temos '(e
1 HP ≅ 746 W
Psaída= 0,5 c =3730 W η= 0,50 f $ p=0,80 V =220 V P e!"rada=V I f $ p
η=
Psaí da Pe!"rada
=
Reposta: e@;
Psaí da V If $p
I =
⇒
3730
220 x 0,80 x 0,50
≅
93,25 A
