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Segundo Chapman (2013), a capacidade de ajustar o fator de potência de uma ou mais cargas de um sistema de potência poderá afetar sua eficiência operacional. O autor explica que quanto menor o fator de potência de um sistema, maiores são as perdas nas respectivas linhas de alimentação de potência.
Em decorrência da carga da maioria dos sistemas típicos de potência ser formada por motores de indução, os fatores de potência desses sistemas são quase sempre atrasados. Sobre o exposto, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I- É importante haver a disponibilidade de uma ou mais cargas adiantadas (motores síncronos sobre excitados) no sistema.
II- Uma carga adiantada pode fornecer alguma potência reativa Q para as cargas atrasadas vizinhas, em vez dela vir do gerador, evitando perdas do sistema de potência.
A A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda é uma proposição verdadeira.
B As duas asserções são proposições falsas.
C As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa da primeira.
D As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa da primeira.

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Vamos analisar cada uma das asserções: I- É importante haver a disponibilidade de uma ou mais cargas adiantadas (motores síncronos sobre excitados) no sistema. Verdadeira, pois cargas adiantadas ajudam a compensar o fator de potência, melhorando a eficiência do sistema. II- Uma carga adiantada pode fornecer alguma potência reativa Q para as cargas atrasadas vizinhas, em vez dela vir do gerador, evitando perdas do sistema de potência. Verdadeira, essa afirmação está correta, pois cargas adiantadas podem fornecer potência reativa, reduzindo a necessidade de potência reativa do gerador e, assim, minimizando as perdas. Agora, vamos verificar as opções: A) A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda é uma proposição verdadeira. (FALSO, ambas são verdadeiras) B) As duas asserções são proposições falsas. (FALSO, ambas são verdadeiras) C) As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa da primeira. (VERDADEIRO, ambas são verdadeiras, mas a segunda não justifica a primeira) D) As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa da primeira. (FALSO, ambas são verdadeiras, mas a segunda não justifica a primeira) Portanto, a alternativa correta é: C) As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa da primeira.

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Chapman (2013) explica que na operação de um motor a regime permanente ocorre a sincronização entre a taxa de rotação dos campos magnéticos e a velocidade de rotação do motor. O autor afirma também ser possível afirmar que a taxa de rotação dos campos magnéticos é sincronizada com a frequência elétrica aplicada, o que torna a velocidade do motor síncrono constante e seja independente da carga.
Sobre o circuito equivalente ao de um gerador/motor síncrono em regime permanente, assinale alternativa CORRETA:
A Quando a regulação de velocidade (RV) de um motor síncrono é igual a zero é possível afirmar que a velocidade do motor é constante.
B O conjugado máximo ocorre quando δ=0.
C Uma regulação de velocidade é diferente de 0% quando a velocidade de regime permanente do motor não é constante desde a vazio até o conjugado máximo oferecido pelo motor.
D Quando o conjugado no eixo de um motor síncrono excede o conjugado máximo, o rotor se sincroniza com o estator.

Na prática, quase todas as máquinas fazem conversão de energia elétrica em mecânica, atuando como motor. Quando convertem energia mecânica em elétrica, as máquinas atuam como gerador pela ação de um campo magnético. Segundo Camargo (2007) é comum o uso de máquinas síncronas funcionando como gerador em centrais elétricas do tipo hídrica, a carvão, a diesel etc. de maneira a converter energia mecânica em elétrica. No entanto, conforme explica o autor, também é comum o uso de geradores síncronos em centrais de pequeno porte e em grupos de geradores de emergência que são instalados em hospitais ou aeroportos que funcionam de maneira isolada.
Sobre a constituição de uma máquina síncrona, analise as sentenças a seguir:
I- O rotor de uma máquina síncrona pode ser liso, em geral, usado para acionamento em alta velocidade (n=1800 rpm ou 3600 rpm) ou de polos salientes que, usualmente, são usados para acionamentos em baixa velocidade.
II- A máquina síncrona elementar é constituída por três enrolamentos no estator que estão defasados de 120° e um enrolamento no rotor que é alimentado por corrente contínua.
III- O controle da potência reativa não é necessário para ajustar o fator de potência de carga.
A As sentenças I e II estão corretas.
B As sentenças I e III estão corretas.
C As sentenças II e III estão corretas.
D Somente a sentença II está correta.

Segundo Chapman (2013), as máquinas síncronas têm custo maior em relação às máquinas de indução e, geralmente, são mais utilizadas como geradores. Quando as máquinas síncronas são usadas como motores, elas funcionam a altas potências que costuma ultrapassar 600 cv e têm vantagens em relação aos motores de indução.
Com base nas definições de máquinas síncronas, analise as sentenças a seguir:
I- As máquinas síncronas a imãs permanentes de baixas e médias potências são, geralmente, usadas quando se necessita de velocidade variável, alto rendimento e respostas dinâmicas rápidas.
II- O uso de máquinas síncronas funcionando como gerador é comum em centrais elétricas do tipo hídrica, a carvão, a diesel etc.
III- O motor converte energia mecânica em elétrica e o gerador converte energia elétrica em mecânica.
A Somente a sentença II está correta.
B As sentenças II e III estão corretas.
C As sentenças I e II estão corretas.
D As sentenças I e III estão corretas.

Para Chapman (2013), a máquina motriz aplicada ao eixo do gerador o faz girar, sendo que o sentido do conjugado aplicado ao movimento pela máquina motriz é no sentido do movimento. Referente ao diagrama fasoral de um gerador com elevada corrente de campo e seu diagrama de campo magnético estudados na Unidade.
Diante disso, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I- O conjugado induzido no gerador não é um contraconjugado.
II- O conjugado produzido nessa máquina tem sentido anti-horário e tem o mesmo sentido de rotação causada pelo conjugado externo.
A As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa da primeira.
B As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa da primeira.
C A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda é uma proposição verdadeira.
D As duas asserções são proposições falsas.

Chapman (2013) aponta que a única diferença entre um motor síncrono e um gerador síncrono ocorre pela inversão do fluxo de potência. Entende-se, portanto, que o sentido do fluxo de corrente do estator também seja invertido, assim como a corrente de armadura, acarretando mudança na equação da lei das tensões de Kirchoff. Nesse sentido, as equações aplicadas de um gerador e de um motor são as mesmas, com exceção do sinal do termo da corrente que é invertido entre o gerador e o motor.
Sobre o circuito equivalente de um gerador/motor síncrono em regime permanente, assinale a alternativa CORRETA:
A A tensão induzida no estator (Er) é igual a tensão terminal (V).
B A reatância síncrona da máquina (Xs) é dada pela diferença da reatância de magnetização e a de indução.
C A tensão induzida nos enrolamentos do estator (Er) de um gerador síncrono é proporcional ao fluxo resultante no entreferro.
D É necessário conhecer a tensão terminal e a corrente, tanto em ângulo como em módulo, não é suficiente para determinar a tensão interna da máquina.

No estudo de um gerador síncrono de 480V, 60 Hz, com quatro polos e uma reatância de eixo em quadratura de 0,075Ω é possível comparar sua tensão gerada interna Ea a plena carga, assumindo que ele tem um rotor cilíndrico e de polos salientes.
Com relação ao que foi exposto sobre Ea, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O cálculo de Ea independe das componentes do eixo direto da corrente Id e do eixo de quadratura Iq.
( ) O módulo de Ea não é muito afetado pelos polos salientes, no entanto, o ângulo de Ea é bastante diferente com polos salientes do que sem polos salientes.
( ) A decomposição da corrente em componentes de eixo direto e de eixo em quadratura independe da direção de Ea.
A V - F - F.
B F - F - V.
C V - F - V.
D F - V - F.

Camargo (2007) explica que o barramento infinito corresponde ao sistema de transmissão responsável pela conexão às cargas, sendo formado por diversas máquinas ligadas em paralelo por meio de transformadores trifásicos.
Sobre o barramento infinito dos geradores ligados em paralelo, assinale a alternativa CORRETA:
A A tensão e a frequência não devem permanecer constantes, independentemente, do que acontecer na máquina.
B O barramento infinito é usado somente quando são necessários poucos quilômetros de linhas de transmissão, pois ele fornece energia elétrica a poucas cargas espalhadas.
C Em sistemas de grande porte, em que muitos geradores síncronos são interligados, a tensão e a frequência em seus terminais de armadura são determinadas pelo sistema.
D O fluxo magnético correspondente a essa tensão aplicada gira na velocidade assíncrona, determinada pela frequência elétrica do sistema.

Na análise de um circuito equivalente de um gerador síncrono de polos salientes devem ser considerados os seguintes elementos: a tensão interna E, a reação de armadura, a autoindutância do enrolamento do estator e a resistência do enrolamento do estator. O elemento que trata da reação de armadura explica o fato de que é mais fácil produzir fluxo em algumas direções do que em outras.
Sobre Reação de Armadura (RA) quando a corrente de carga estiver atrasada de 90° em relação a esta tensão, analise as sentenças a seguir:
I- A reatância de eixo direto Xd é a reatância vista neste ponto.
II- Para qualquer situação, vale a relação: Xd < Xq.
III- A reação de armadura (ou a corrente de carga) que lhe é proporcional é decomposta em duas componentes: uma em fase com o eixo do rotor e outra em quadratura com este mesmo eixo.
A Somente a sentença II está correta.
B As sentenças I e II estão corretas.
C As sentenças I e III estão corretas.
D As sentenças II e III estão corretas.

Camargo (2007) explica que, de maneira semelhante ao realizado para a máquina de polos lisos, são deduzidas as expressões de potência ativa e potência reativa em função do ângulo de carga, a partir da definição de potência complexa ou de relações trigonométricas do diagrama fasoral.
Sobre a característica da máquina síncrona de polos salientes, analise as sentenças a seguir:
I- A equação da potência reativa é expressa por P= (E.V.senδ.cosδ)/Xd.
II- A potência ativa é expressa em função do cosseno de ∅.
III- A máquina de polos lisos é um caso particular da máquina de polos salientes em que Xd ≠ Xq ≠ Xs.
A As sentenças I e III estão corretas.
B Somente a sentença II está correta.
C As sentenças II e III estão corretas.
D As sentenças I e II estão corretas.