UNOCHAPECÓ - UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO Á R E A D E C I Ê N C I A S E X A T A S E A M B I E N T A I S - AC E A CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA: MÁQUINAS DE INDUÇÃO AVALIAÇÃO G1 – DATA: 04/06/2014 DE CHAPECÓ ACADÊMICO: 1. A prova dever ser limpa, organizada e respondida de forma clara, caso contrário a questão não será considerada. Usar caneta azul ou preta na resposta final. Não usar caneta vermelha. Proibido o uso de corretivo. Não é permitido o empréstimo de material durante a prova. 2. A prova é individual e sem consulta. Escrever o nome em todas as folhas de prova logo no início da mesma, folhas avulsas serão desconsideradas. Deixar somente a prova, caneta, lápis e borracha sobre a carteira. Não deixar cadernos, livros, pastas, papéis abertos embaixo da carteira, caso contrário será considerado cola. Em caso de cola a prova será zerada. 3. A interpretação das questões e o tempo fazem parte da avaliação. Em cada questão é indicado seu valor. Questões corretas sem desenvolvimento coerente serão anuladas. Usar três casas depois da vírgula. Respostas sem as unidades corretas terão valor descontado. O professor considerará nota parcial na questão conforme julgar parcialmente correta a questão. A prova vale um total de 10 pontos. 4 . Após o professor entregar as cópias da prova para todos os alunos, se necessário, ele fará ratificações e observações sobre o preenchimento da mesma. Acompanhe atentamente, em caso de dúvida, utilize esse momento para indagações. A prova inicia às 19h:00min e termina exatamente às 22h:20min. 1) (1,0) Quais características forma modificadas para elevar o rendimento dos motores standart (comuns) para os de alto rendimento? Cite pelo menos seis modificações. 2) (1,0) Escolha dois tipos de partidas aplicadas aos motores de indução comentando em cada uma delas a característica de corrente, torque, vantagens e desvantagens desse tipo de acionamento. 3) (1,0) Explique como funciona o gerador de indução, comente sobre requisitos fundamentais, equipamentos necessários, aplicações e características elétricas (por ex. a forma de onda da tensão/corrente de saída). 4) (1,0) Das formas possíveis de variar a velocidade de operação nos motores de indução, comente sobre pelo menos três possibilidades e explique como é capaz de alterar a rotação mecânica. 5) (Copel 2011 – 0,5 pontos) A figura a seguir apresenta a forma geral da curva de conjugado mecânico x velocidade do rotor de uma máquina de indução trifásica de rotor bobinado conectada a uma fonte de tensão e frequência constantes. Com base nas características de operação da máquina de indução, considere as seguintes afirmativas: 1. Durante o funcionamento normal da máquina de indução como motor, a velocidade do rotor está entre zero e a velocidade síncrona, e as condições de partida do motor correspondem a um escorregamento igual a 1. 2. Quando o valor da resistência do circuito do rotor da máquina de indução operando como motor é aumentado, o conjugado mecânico máximo não é afetado, mas a velocidade na qual isso ocorre pode ser ajustada. 3. O modo de operação no qual o escorregamento é maior do que 1 é chamado de modo de impulsão e tem por finalidade fazer com que a máquina atinja a velocidade de rotação desejada de forma mais rápida. 4. A máquina de indução irá funcionar como gerador se ela for acionada mecanicamente acima da velocidade síncrona, o que corresponde à região dada por um escorregamento negativo. Essa forma de operação consiste, por exemplo, em um gerador de indução conectado a um sistema elétrico de potência acionado por uma turbina eólica. Assinale a alternativa correta. a) b) c) d) e) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 6) (1,0) Os motores de indução trifásicos possuem alto conjugado de partida graças ao campo girante produzido pelas corrente trifásicas do estator. Mas considerando o torque induzido no motor de indução monofásico, das duas explicações dadas em sala explique uma delas, e como se pode dar torque de partida nessa máquina (conceitos/equipamentos). 7) (1,0) Dentre os motores especiais explicados em sala (universal, relutância, histerese, passo etc), comente o principio de funcionamento de dois deles, dê suas vantagens e desvantagens. 8) Um motor monofásico de fase dividida (split-phase), com de 1 cv, 220V, 60 Hz, quatro polos, tem as seguintes impedâncias: R1 = 1,10 Ω R2 = 2,60 Ω XM = 40,5 Ω X1 = 2,35 Ω X2 = 1,46 Ω PF&W = 18W Pmisc = 6W Pcore = 50W O motor está operando a tensão e frequência nominais quando o enrolamento de partida se abre ao atingir o escorregamento de 7 %. Operando sua carga a rotação é de 1735 rpm medidos. Encontre: a) b) c) d) e) f) g) (0,5) A corrente de linha; (0,5) O Fator de Potência do estator; (0,5) A Potência de Entrada; (0,5) A Potência no entreferro (PAG= PAGProg – PAGRetr) e a convertida (Pconv=(1-s)PAG); (0,5) A Potência de saída em Watts (Pout=PCONV-PROT) e em cv (1cv=735W); (0,5) O torque induzido (τind) e entregue a carga (τout); (0,5) O rendimento da máquina; % Pout .100% Pin n mec n sync (1 s) nsync I1 V R1 jX 1 0,5Z Prog 0,5Z Re tr jX 2 jX M s jX 2 jX M Z 0,5Z Prog 0,5Z Re tr R2 2 s jX 2 jX M T R 2 2 s jX 2 jX M Z Prog Z Re tr 120 f e p R2 s R2 Boa Prova