A respeito de máquinas síncronas trifásicas, analise as afirmativas a seguir. I. O motor girando em vazio atua como um condensador, permitindo o seu uso na correção de fator de potência. II. O controle da tensão em um gerador que alimenta cargas que possuam componente reativo pode ser realizado na variação da corrente de excitação. III. A velocidade do motor pode ser variada por meio do fluxo de corrente da excitatriz. Está correto o que se afirma em:
- A)I, apenas;
Esta alternativa afirma que somente a afirmativa I estaria correta. A I está certa porque um motor síncrono girando em vazio e com sobre-excitação passa a fornecer potência reativa, funcionando como um compensador síncrono, isto é, com comportamento equivalente ao de um capacitor para correção do fator de potência. O problema é que a afirmativa II também está correta, pois a tensão de um gerador síncrono é controlada pela corrente de excitação quando alimenta cargas com componente reativa.
- B)II, apenas;
Aqui se sustenta que apenas a afirmativa II seria verdadeira. De fato, a II está correta porque a tensão terminal de um gerador síncrono pode ser ajustada pela excitação do rotor, alterando o fluxo magnético interno e, por consequência, a capacidade de fornecer ou absorver potência reativa. A falha está em desprezar a I, que também é verdadeira ao descrever o motor síncrono em vazio como compensador de reativo, com função semelhante à de um capacitor.
- C)I e II, apenas;
Esta é a alternativa correta, porque reúne exatamente as afirmativas I e II, que são verdadeiras, e exclui a III, que é falsa. A I é compatível com o uso do motor síncrono em vazio e sobreexcitado como compensador síncrono, empregado na correção do fator de potência. A II também procede, já que a regulação de tensão de um gerador síncrono que alimenta carga reativa é feita pela variação da corrente de excitação; já a III erra porque a velocidade do motor síncrono é fixada pela frequência da rede e pelo número de polos, não pela corrente da excitatriz.
- D)II e III, apenas;
Esta alternativa afirma que as corretas seriam II e III. A II realmente está certa, pois a excitação do gerador síncrono altera a tensão terminal e a troca de potência reativa com a carga. Porém a III está errada: a corrente de campo não varia a velocidade do motor síncrono, que permanece na velocidade síncrona dada por n = 120f/p, enquanto a excitação interfere em fator de potência, torque e estabilidade.
- E)I, II e III.
Aqui se afirma que I, II e III estariam corretas. As duas primeiras realmente procedem: o motor síncrono em vazio pode atuar como compensador síncrono, e a tensão do gerador pode ser regulada pela corrente de excitação. O erro está na III, porque a velocidade de um motor síncrono não é controlada pelo fluxo de corrente da excitatriz, mas pela frequência da alimentação e pelo número de polos; a excitação não altera a rotação síncrona.
Gabarito: C
Máquinas síncronas trifásicas têm uma característica bem cobrada em prova: a excitação do rotor mexe diretamente com o comportamento reativo da máquina. Quando o motor síncrono gira em vazio e superexcitado, ele pode absorver ou fornecer potência reativa, funcionando como um compensador síncrono, o que ajuda na correção do fator de potência. É por isso que a afirmativa I está correta. No gerador síncrono, a tensão nos terminais depende da corrente de excitação. Se a carga tiver componente reativo, variar a excitação altera o nível de tensão entregue ao sistema, então a afirmativa II também está correta. Na prática, isso é básico de regulação de tensão em máquinas síncronas: mais excitação tende a elevar a tensão, menos excitação tende a reduzi-la. Já a afirmativa III escorrega. A velocidade do motor síncrono não é controlada pela corrente de excitação, mas pela frequência da rede e pelo número de polos. A excitação influencia principalmente o fator de potência e a potência reativa, não a rotação. Em português de prova: mexer na excitatriz não faz o motor síncrono correr mais rápido ou mais devagar. Assim, o gabarito C está correto porque apenas I e II são verdadeiras. Esse é um ponto clássico da teoria de máquinas síncronas: velocidade síncrona ligada à frequência, e excitação ligada ao comportamento reativo e à tensão.