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4 - Geradores Sincronos - Parte 2 - Revisao 2
4 - Geradores Sincronos - Parte 2 - Revisao 2
4 - Geradores Sincronos - Parte 2 - Revisao 2
𝐼𝐿 = √3 ∗ 𝐼𝐴 e VL=V.
O circuito equivalente, por fase, de um gerador ficará como mostrado na figura 2.
Figura 2: Circuito equivalente de um gerador por fase
Pentrada=ap.m (eq.2)
Como XS é muito maior que RA poderemos deduzir uma equação muito útil
que pode ser deduzida para fornecer um valor aproximado da potência de saída de
um gerador. Ao observarmos a figura 6 que mostra um diagrama fasorial
simplificado de um gerador com a resistência de armadura RA ignorada, vemos que
o segmento de reta vertical bc pode ser expresso como EA.sen ou XS.IA.cos , e
assim:
𝐸𝐴 .𝑠𝑒𝑛 𝛿
𝐼𝐴 . 𝑐𝑜𝑠𝜃 = (eq.9)
𝑋𝑆
E se substituirmos na equação 6, teremos:
3.𝑉𝜙.𝐸𝐴
𝑃𝑐𝑜𝑛𝑣 = 𝑠𝑒𝑛 𝛿 (eq.10)
𝑋𝑆
Figura 6: Diagrama fasorial simplificado com a resistência de armadura ignorada
3.𝑉𝜙.𝐸𝐴
𝑃𝑀𝐴𝑋 = (eq.11)
𝑋𝑆
ou como:
ind = kBR X Bliq (eq.13)
2) Ensaio de curto-circuito
Para esse ensaio deveremos ajustar a corrente de campo para zero e colocarmos
a saída do gerador em curto-circuito com a utilização de um conjunto de
amperímetros. Após isso, deveremos ir incrementando a corrente de campo e
medindo a corrente de armadura (ou corrente de linha). A curva resultante é
conhecida como corrente característica de curto-circuito (CCC).
A curva resultante é basicamente uma reta uma vez que se analisarmos o
modelo que estamos utilizando a corrente de armadura IA depende da tensão EA
e da impedância interna da máquina ZS que é constante. Logo a variação do
módulo da corrente IA será proporcional ao módulo da tensão EA.
Razão de curto-circuito
Solução:
Como o gerador está ligado em Y, temos:
𝑉𝐶𝐶 𝑉𝐶𝐶 10
2 ∗ 𝑅𝐴 = → 𝑅𝐴 = = = 0,2
𝐼𝐶𝐶 2 ∗ 𝐼𝐶𝐶 2 ∗ 25
𝑉𝑇 540
𝐸𝐴 = 𝑉𝜙.𝑉𝑍 = = = 311,8 𝑉
√3 √3
𝑋𝑆 = 1,02
𝐄𝐀 = 𝐕𝛟 + 𝑗. 𝑋𝑆 . 𝐈𝐀 (eq.18)
Caso o aumento da corrente seja produzido por uma carga com fator de
potência unitário, poderemos observar que a tensão nos terminais do gerador V
irá diminuir também, mas de uma forma muito menos acentuada que no caso da
carga com fator de potência atrasado, como podemos observar na figura 20:
Figura 20: Efeito de aumento da carga com fator de potência unitário
(Problema 4.3, Chapman) Assuma que o gerador do problema 4.2, cuja CAV está
mostrada abaixo, teve sua corrente de campo ajustada para o valor de 5A.
a) Qual será a tensão de terminal desse gerador se ele for conectado a uma
carga em delta com impedância de 24Ω atrasada de 25º.
b) Desenhe o diagrama fasorial desse gerador.
c) Qual a eficiência do gerador (ou rendimento = (Psaida/Pentrada)*100%)
nessas condições?
Obs: No problema 4.2 foi citado que o gerador possui perdas por atrito e
ventilação de 1MW e perdas no núcleo de 1,5MW.
Referências Bibliográficas:
CHAPMAN, Stephen, J. Fundamentos de Máquinas Elétricas, 5 ed., Bookman
McGraw Hill, Porto Alegre, 2013