MAPA - EELE - CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA -
54_2025
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– Conversão Eletromecânica de Energia (54/2025)
1. Os sistemas de potência em escala global são predominantemente trifásicos,
em virtude de suas vantagens técnicas em termos de eficiência, estabilidade e
capacidade de transmissão de energia elétrica. Em decorrência disso, os
geradores síncronos, responsáveis por grande parte da conversão eletromecânica
de energia, são majoritariamente projetados como máquinas trifásicas,
constituindo-se em um padrão consolidado na engenharia elétrica, salvo raras
exceções.
Para a obtenção de um sistema trifásico equilibrado de tensões senoidais,
defasadas de 120° elétricos no domínio temporal, torna-se imprescindível a
disposição espacial de três enrolamentos no estator, igualmente espaçados de
120° elétricos. Essa configuração assegura a produção de um conjunto de grandezas
simétricas, condição necessária não apenas para a operação estável dos
geradores e motores, mas também para a interconexão harmônica com as redes de
transmissão e distribuição.
A produção de um campo magnético girante é um fenômeno de natureza vetorial
que emerge da superposição espacial e temporal dos sistemas trifásicos de
correntes. Esse campo girante constitui-se no princípio fundamental que
sustenta o funcionamento tanto dos geradores síncronos quanto dos motores de
indução, evidenciando a relevância estrutural da topologia trifásica para a
conversão e utilização eficiente da energia elétrica.
Diante disso, com suas palavras, descreva o momento de magnetização devido à
produção de um campo magnético girante. Apresente a sua explicação considerando
60° elétricos entre as fases A, B e C, sendo necessário um ciclo completo para
explicação.
2. Um transformador de distribuição de 50 kVa, que, no seu lado de alta tensão,
encontra-se com 2400 V e, no secundário de baixa tensão, em curto-circuito,
apresenta uma tensão de 240 V com uma frequência de 60 Hz, possui uma
impedância de dispersão de 0,72 + j0,92 
do lado de alta tensão e de
0,0070 + j0,0090 no lado de baixa tensão. O
ensaio de curto-circuito apresentou os valores de 48 V, 20,8 A e 617 W para
alta tensão. A impedância responsável pela corrente de excitação é de 6,32 +
j43,7 referente ao lado de baixa
tensão. Um ensaio de circuito aberto, com o lado de baixa tensão energizado,
apresentou os valores de 240 V, 5,14 A e 186 W.
De acordo com as informações apresentadas:
a) Desenhe o circuito equivalente ao lado de alta tensão e apresente os valores
de impedâncias no circuito.
b) Desenhe o circuito equivalente ao lado de baixa tensão e apresente os
valores de impedância no circuito.
c) Para o valor da alta tensão, calcule o valor da corrente que flui na
impedância de magnetização.
d) Determine o rendimento para um fator de potência de 0,80 indutivo. E
determine o valor da regulação de tensão a plena carga.
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