ProvaConversão 02set2021

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PROGRAMA DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
Disciplina: Conversão da Energia 
Instrutor: Prof. Braz J. Cardoso Filho, Ph.D. 
Data: 02/09/2021 
Observações importantes: prova individual com consulta. O uso de dispositivos eletrônicos 
para cálculos matemáticos é permitido. 
 
Nome: 
 
 
 
 
 
Questão 1. 
 
Um motor de indução trifásico, conectado em Y, 440 V, 25 kW, 60 Hz, 4 polos, tem os seguintes 
parâmetros de circuito equivalente por fase (em ohms), referidos ao estator: 
 
R1 = 0,103; X1 = 1,1; Xm = 59,4; R2 = 0,225; X2 = 1,13 
 
As perdas rotacionais e as perdas magnéticas podem ser assumidas constantes e iguais a 265 W e 220 
W, respectivamente. Para alimentação do motor em condições nominais e s = 3%, calcular: 
 
a) a velocidade mecânica; 
b) o torque útil no eixo; 
c) a potência útil no eixo; 
d) a potência ativa de estator; 
e) o fator de potência de estator; 
f) o rendimento. 
 
 
Questão 2. 
 
Um motor de indução conectado em Δ, 25 kW, 230 V, seis polos, 60 Hz, rotor em gaiola, tem os 
seguintes parâmetros de circuito equivalente, em ohms por fase, referidos ao estator: 
 
R1 = 0,045; X1 = 0,29; Xm = 9,6; R2 = 0,054; X2 = 0,28 
 
Para o motor conectado diretamente à rede trifásica de 230 V: 
a) desenhar o circuito equivalente por fase, referido ao estator, indicando todos os parâmetros e a 
tensão e frequência de alimentação; 
b) calcular a corrente de partida; 
c) calcular o torque de partida. 
 
Para limitar-se a corrente de partida, propõe-se a conexão do motor em Y durante a partida e posterior 
conexão em Δ para operação normal. Considerando a partida do motor com os enrolamentos de estator 
conectados em Y e operando a partir de uma rede trifásica de 230 V: 
 
d) desenhar o circuito equivalente por fase, referido ao estator, indicando todos os parâmetros e a 
tensão e frequência de alimentação; 
e) calcular a corrente de partida; 
f) calcular o torque de partida. 
 
 
Questão 3. 
 
Um motor de indução trifásico de rotor em gaiola, 1000 kW, 4160 V, 60 Hz, tem os seguintes 
parâmetros de circuito equivalente em ohms por fase referidos ao estator: 
 
R1 = 0,22; X1 = 1,95; Xm = 45,7; R2 = 0,207; X2 = 2,42 
 
Determine os novos parâmetros do circuito equivalente que resultariam das seguintes mudanças no 
projeto deste motor. Cada alteração deve ser considerada individualmente. 
 
a) aumento da seção reta dos condutores de estator em 5%, mantendo-se as demais características dos 
enrolamentos constantes; 
b) redução do entreferro do motor em 10%; 
c) substituição das barras de cobre ( = 5,8 x 107 S/m) do rotor por barras de alumínio ( = 3,5 x 107 
S/m) com as mesmas dimensões; 
d) conexão dos enrolamentos de estator em  para alimentação em 2,4 kV. 
 
 
 
 
 
 
Questão 4. 
 
Um motor de indução trifásico de seis polos, 220 V, 60 Hz, rotor em gaiola, produz um torque 
máximo Tmax = 2,80 Tnom, sendo sTmax = 0,15, quando operando sob tensão e frequência 
nominais. Desprezando o efeito da resistência de estator: 
 
a) calcular Tmax para operação na tensão de 183 V e frequência igual a 50 Hz; 
b) calcular sTmax para operação na tensão de 183V e frequência igual a 50 Hz. 
 
 
Questão 5. 
 
Um motor de indução trifásico de rotor bobinado, 60 Hz, 440 V, quatro polos, produz torque nominal 
da velocidade de 1738 rpm com o rotor em curto-circuito. Três resistores no valor de 1,0  são 
colocados individualmente em série com cada uma das fases do rotor. Nessa nova condição, observa-
se que o motor produz torque nominal na frequência de 1705 rpm. Calcular a resistência própria de 
rotor deste motor. 
 
 
Questão 6. 
 
Um motor síncrono de polos salientes, 440 V, 200 kW, FP = 0,8 capacitivo, 60 Hz, quatro polos, 
conectado em Y, tem os seguintes parâmetros de circuito equivalente em ohms por fase: 
 
Xd = 0,25; Xq = 0,18; Ra = 0,03 
 
a) desenhar o diagrama fasorial para este motor operando na condição nominal; 
b) calcular o máximo torque produzido por este motor quando a corrente de campo é nula. As perdas 
rotacionais podem ser desprezadas.