CEA Lista de Transformadores

ELE04001 - CONVERSAO DE ENERGIA APLICADA
LISTA DE EXERCÍCIO 3 (parte 1)
MÁQUINAS SÍNCRONAS
1. Um gerador síncrono de 2 polos, rotor cilíndrico, tensão nominal de 440 V, potência nominal de 50 kVA, trifásico, 60 Hz, necessita de uma corrente de excitação de 7,0 A para apresentar, em vazio, a tensão nominal. Em curto-circuito trifásico mantém a corrente nominal quando a excitação é de 5,5 A. Considerando a máquina não saturada, determine a reatância síncrona em Ω/ fase. A máquina, além de linear, deve ser considerada sem perdas. A ligação é estrela.
2. Este mesmo gerador alimenta, em condições nominais, uma carga trifásica de fator de potência 0,8 capacitivo. Qual a corrente de excitação?
3. Nas condições da questão 2, determine a regulação do gerador, o ângulo de potência (ߜ௣ ), e o conjugado mecânico aplicado ao eixo. Desenhe um diagrama fasorial representando as tensões e a corrente. Inclua também os fluxos concatenados: de excitação, de reação de armadura e o resultante. A partir destes fluxos explique a regulação negativa. Pode-se dizer que uma corrente capacitiva tem efeito magnetizante para o gerador?
4. Resolva os exercícios 2 e 3 para fator de potência 0,8 indutivo. Qual o efeito da reação de armadura neste caso: magnetizante ou desmagnetizante?
5. Idem para carga resistiva.
6. O conjugado aplicado ao eixo do gerador é reduzido para 53 N.m e a rotação é mantida em seu valor nominal. Desta forma, a potência ativa fornecida deve ser 20 kW. Admitindo que a tensão nos terminais do gerador seja a nominal, calcule os dois valores de corrente de excitação para os quais o gerador fornece a potência nominal de 50 kVA. Para cada caso determine R e ߜ௣ e o valor em Ω/݂ܽ‫ ݁ݏ‬da impedância de carga, supondo que seja ligada em estrela. Determine também o valor da potência reativa indutiva “Q” fornecida à carga.
Respostas:
1)
2)
3)
4)
5)

ܺ௦ = 3,04 Ω/݂ܽ‫݁ݏ‬
5,75 A
Reg = - 0,18; ߜ௣ = 60°; C = 106 N.m
‫ܫ‬௘௫௖ = 11,2 ‫ ;ܣ‬Reg = 0,6; ߜ௣ =