CONVERSÃO DE ENERGIA


Um transformador monofásico de núcleo de ferro elevador, de relação de tensão de 440V/4160V, potência de 15 kVA e frequência de 60 Hz, testado em laboratório de ensaio forneceu os seguintes dados para o ensaio a vazio: Vo=440 V; Io=0,6 A; Wo=75 W. E os demais dados para o ensaio de curtocircuito: Vcc=220 V; Icc=3,6 A; Wcc=225 W. Para esse transformador, analise as afirmativas que se seguem e assinale a resposta correta entre elas:

  1. desprezando as perdas no enrolamento da baixa tensão, as perdas no ferro desse transformador são menores que 75 W.
  2. Com os dados do ensaio a vazio é possível calcular os parâmetros do ramo de magnetização RM e XM.
  3. O valor da resistência equivalente no secundário Re2 desse transformador é maior que 15 Ω..
É correto o que se afirma em:

somente 1 e 2


 somente 2 e 3


somente 1


somente 3


somente 2

Os indutores e transformadores em sua maioria possuem um núcleo de ferro para aumentar o fluxo concatenado por unidade de corrente. Em consequência, quando o conversor de energia entra em operação ocorrem perdas no núcleo resultando em aquecimento do equipamento. Para minimizar esse efeito diversos procedimentos construtivos e operacionais são aplicados. Avalie as afirmativas abaixo a esse respeito, classificando-as em verdadeiras ou falsas e escolha a resposta correta entre as disponíveis alternativas.

  1. Durante a operação, as perdas por efeito Joule nos enrolamentos de indutores e transformadores são iguais a zero quando os enrolamentos do primário e secundário são construídos com fios de alumínio puro.
  2. Os núcleos dos indutores são laminados para diminuir as perdas causadas por correntes parasitas.
  3. Para linearizar o indutor abre-se um gap de ar (entreferro) no núcleo de ferro dos dispositivos de conversão de energia

 

É correto apenas o que se afirma em


somente 1


somente 3


somente 2


somente 2 e 3


somente 1 e 3

Considere as grandezas associadas a  um circuito magnético de um indutor: fluxo magnético produzido por uma espira, densidade de fluxo, intensidade do campo magnético e a energia magnética armazenada no dispositivo de conversão de energia. Estabeleça suas respectivas unidades dentro do sistema internacional de unidades e marque a resposta correta entre as alternativas disponíveis.


Weber, Weber/mm2, Ae/mm, Watt


Weber/esp, Weber.m2, Ae,Watt /Joule


Weber, Tesla, Ae/m, Joule


Weber.esp, Weber/cm2, Ae/cm, Joule/Watt


Espiras/Weber, Weber.cm2, A.e,Watt . Joule

Um banco trifásico de transformadores deve operar com 0,9MVA de potência aparente e apresentar uma relação de tensão do primário para o secundário de 34,5kV/13,8kV. Quais são as especificações nominais de cada transformador individual do banco de transformadores (alta tensão, baixa tensão, relação de espiras e potência aparente), se o banco de transformadores for ligado em Y-Y?


24,3kV; 9,75kV; 2,1; 125 kVA


34,5kV; 13,8kV; 2,5; 300 kVA


48,7kV; 19,5kV; 2,2; 225 kVA


59,7kV; 23,9kV; 2,5; 450 kVA


19,9kV; 7,97kV; 2,5; 900 kVA

O conhecimento a respeito de circuitos magnéticos tem importância sem igual para engenharia elétrica, porque grande parte da conversão de energia ocorre por meio de dispositivos, que empregam o magnetismo para transformar energia elétrica em mecânica ou mecânica em elétrica, como os motores e os geradores elétricos. Neste sentido, considere as afirmativas abaixo a respeito de circuitos magnéticos. Assinale com V (verdadeira) a asserção correta e F (falsa) a proposição falsa. Depois marque a resposta correta entre as alternativas fornecidas.

  • (  ) Nos circuitos magnéticos a propriedade que se opõe ao fluxo magnético é chamada de permeância.
  • (  ) Indutor é composto basicamente por  uma bobina enrolada sobre um núcleo  que na maioria das vezes  é constituído de material ferromagnético.
  • (  ) A causa da não linearidade dos indutores é  a ausência do núcleo de material ferromagnético.
  • (  ) O núcleo de ferro presente  em indutores tem a função de  aumentar o fluxo concatenado por  unidade de corrente.
  • (  ) Os núcleos dos  indutores são laminados para diminuir as perdas por correntes de Foucault.
  • (  ) Materiais diamagnéticos são materiais que possuem permeabilidade relativa centenas ou milhares de vezes a permeabilidade do vácuo.

FVFVVF


FVVFVF


FVVVFF


VVFFVF


VVFVVF

Indutores são dispositivos passivos formados por um bobina e um núcleo de material ferromagnético e são capazes de armazenar energia  em um campo magnético quando seu enrolamento é percorrido por corrente elétrica. Dentro dessa ideia, considere as afirmativas que se seguem a respeito desses dispositivos denominados de indutores.

  1. O indutor armazena energia em um campo magnético.

  2. Um indutor é composto basicamente por uma bobina enrolada sobre um núcleo de material ferromagnético.

  3. Durante o funcionamento em regime de tensão alternada os indutores estão sujeitos as perdas de energia por Histerese e Foucault.

é correto o que se afirma em:


apenas 1 e 2


apenas 1 e 3


somente 3


1, 2 e 3


1 apenas

                               Figura1 – desenho esquemático de um transformador de núcleo de ferro alimentando carga resistiva


Seja um transformador de núcleo de ferro, conforme representado na figura 1, alimentando uma carga de resistência R2 = 20 Ω. A carga consome 50 KW, em 60 Hz. O valor eficaz da tensão no primário do transformador é V1 = 2200 V. Para esse transformador, avalie  as asserções que se seguem.

  1. A corrente que circula no secundário é menor que 45 A.
  2. A tensão no secundário do transformador é igual 2400 V
  3. A corrente que circula no primário é maior que 30 A.
  4. Considerando a figurara 1, a corrente no primário decrescerá em 50% se um resistor de igual resistência elétrica for colocado em série com resistor R2.
  5. Considerando a figurara 1, a corrente no primário aumentará em mais de 50% se um resistor de igual resistência elétrica for colocado em paralelo com resistor R2.
É correto o que se afirma em somente 

 


1 e 2


1, 2 , 4 e 5


4 e 5


2 e 3


3 e 4

Seja um transformador monofásico de núcleo de ferro, conforme esquematizado na figura 1. Em seu secundário está conectada uma carga resistiva, cuja resistência vista pela fonte no primário é de 900 Ohms. Sabendo que a carga consumiu 100000Wh em 10 horas, pede-se:

  1. determine a corrente no primário e no secundário
  2. determine a tensão no primário e no secundário

Depois, marque a resposta correta entre as alternativas propostas.

Figura 1 - desenho esquemático de um transformador com núcleo de ferro com carga acoplada em seu circuito secundário

 


I1=6,33A,  V1=7333V,  I2=15A,  V2=4000V


I1=3,33A,  V1=3000V,  I2=10A,  V2=1000V


I1=7,33A,  V1=3000V,  I2=16A,  V2=1500V


I1=1,33A,  V1=8333V,  I2=13A,  V2=3000V


I1=1,33A,  V1=3000V,  I2=12A,  V2=2000V

Os transformadores trifásicos podem ter seus enrolamentos do primário e do secundário conectados em diversas possibilidades. Dentre elas destacam-se as conexões: D-Y, Y-D, Y-Y e D-D, sendo que transformadores com essas distintas conexões são adequados para diferentes aplicações. Avalie as afirmativas abaixo a respeito de aplicações de transformadores trifásicos.

  1. Transformadores elevadores com conexão D-Y são adequados ajustar a tensão dos geradores à tensão das linhas de transmissão, pois entre outras vantagens, o secundário em estrela é adequado para altas tensões.
  2. Transformadores com conexão D-D são inadequados para alimentar cargas desequilibradas.
  3. Transformadores com conexão D-Y são adequados para alimentar cargas trifásicas a quatro fios.
  4. Transformadores com conexão Y-Y são adequados para alimentar cargas de alta potência e baixa tensão.

 

É correto apenas o que se afirma em


1, 2 e 4


1, 3 e 4


1 e 3


2, 3 e 4


1, 2 e 3

Seja um transformador monofásico de núcleo de ferro elevador com relação de transformação 1:3. Em seu secundário está conectada uma carga de resistiva que consome 1922,9 kW e que vista pela fonte no primário é de 1 Ω. Determine: a corrente no primário e secundário e a tensão no primário e no secundário do transformador. Depois, marque a resposta correta entre as alternativas propostas. 


I1 = 1386,67 A; I2 = 462,23 A; V1 = 1386,67 V; V2 = 4160 V


I1 = 1386,67 A; I2 = 1386,67 A; V1 =  462,23 V; V2 = 4180 V


I1 = 7386,67 A; I2 =8386,67 A; V1 = 962,23 V; V2 = 6180 V


I1 = 3386,67 A; I2 =4386,67 A; V1 = 462,23 V; V2 = 5180 V


I1 = 2386,67 A; I2 =2386,67 A; V1 = 162,23 V; V2 = 2180 V

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