Cesgranrio · Transpetro · Técnico(a) de Manutenção Júnior – Elétrica · 2011 · questão 26

Cesgranrio Transpetro 2011 Manutenção elétrica · Máquinas síncronas

Questão 26

Uma indústria petroquímica possui um gerador trifásico com potência nominal igual a 60 kVA, 208 V (tensão de linha), 60 Hz operando em vazio e que pode ser utilizado como fonte de emergência em um determinado setor da fábrica. Sua reatância síncrona vale 0,40 \(\Omega\) por fase, e a resistência de armadura é desprezível. Em um dado instante, ele deve alimentar uma carga 40% acima do valor nominal com fator de potência 0,8 indutivo.

Dados:
arccos (0,8) = 36,86°
cos (53,14°) = 0,6
sen (53,14°) = 0,8

Sendo \(\varepsilon\) o número que expressa a F.E.M. de excitação, em volt, para essa operação, tem-se

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Resposta da banca: D

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Gerador síncrono — a FEM é a tensão de fase mais a queda na reatância síncrona, somadas como fasores.

Objetivo

Achar a FEM para a carga de 84 kVA a fp 0,8. O que está em jogo é somar 120 V em fase com j0,4 vezes a corrente atrasada de 36,87°, e voltar para linha.

Conceitos para revisar

Corrente e tensão de fase

Carga 40 por cento acima de 60 kVA: 84 kVA. Corrente de linha é S sobre raiz de 3 V, e a tensão de fase é 208 sobre raiz de 3.

\[I = \dfrac{84.000}{\sqrt{3}\,208} \approx 233\ \text{A}, \quad V_{f} \approx 120\ \text{V}\]

I atrasada de 36,87°

Soma fasorial

A queda j Xs I tem módulo 0,4 vezes 233, 93 V, e ângulo 90 menos 36,87, ou 53,13°, cujos cosseno e seno a prova dá.

\[E = 120 + 93(0{,}6 + j0{,}8) = 176 + j74{,}6 \Rightarrow |E| \approx 191\ \text{V por fase}\]

331 V de linha; alternativa (D)

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