PREPARATÓRIO 6 CEME 2

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO - UERJ
FACULDADE DE ENGENHARIA - FEN
LABORATÓRIO DE CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA II
PROFESSOR: RÔMULO
PERÍODO: 2021-1 (PAE)
PREPARATÓRIO DA 6ª PRÁTICA
ASSUNTO: LEVANTAMENTO DAS CARACTERÍSTICAS EXTERNAS DE UM GERADOR DE CORRENTE CONTÍNUA COMPOSTO
AUTOR: ALEXANDRE TEIXEIRA DOS SANTOS
TURMA: 3 
1) Estudar o assunto indicado no objetivo e apresentar um resumo teórico;
Um gerador CC composto cumulativo é um gerador CC que tem os campos em série e em derivação conectados de tal forma que as forças magnetomotrizes dos dois adicionam-se. A Figura 1 mostra o circuito equivalente de um gerador CC composto cumulativo na conexão de “derivação longa”. Os pontos ou marcas que aparecem nas duas bobinas de campo têm o mesmo significado que os pontos em um transformador: a corrente que entra pela extremidade com ponto da bobina produz uma força magnetomotriz positiva. Observe que a corrente de armadura entra pela extremidade com ponto da bobina de campo em série e que a corrente If de derivação entra pela extremidade com ponto da bobina de campo em derivação. Portanto, a força magnetomotriz total nessa máquina é dada por
Figura 1				
em que FF a força magnetomotriz do campo em derivação, FSE é a força magnetomotriz do campo em série e FRA é a força magnetomotriz da reação de armadura. A corrente equivalente efetiva do campo em derivação para essa máquina é dada por
As outras relações de tensão e corrente para esse gerador são
2) Apresentar os circuitos a serem usados na experiência de laboratório;
3) Apresentar a sequência lógica de execução dos ensaios e os cuidados a serem tomados, justificando esses cuidados;
Para compreender a característica de terminal de um gerador CC composto cumulativo, é necessário compreender os efeitos simultâneos que ocorrem dentro da máquina. Suponha que a carga do gerador seja aumentada. Então, à medida que a carga sobe, a corrente de carga IL sobe. Como IA = IF + IL↑, a corrente de armadura também aumenta. Nesse ponto, ocorrem dois efeitos no gerador:
 1. Quando IA aumenta, a queda de tensão IA(RA + RS) também aumenta. Isso tende a causar uma diminuição na tensão de terminal VT = EA - IA ↑ (RA + RS). 
2. Quando IA aumenta, a força magnetomotriz do campo em série FSE = NSE IA também aumenta. Isso incrementa a força magnetomotriz total Ftot = NF IF + NSE IA↑, o que incrementa o fluxo no gerador. Esse fluxo aumentado no gerador faz EA subir, o que por sua vez tende a elevar VT = EA ↑ - IA(RA + RS).
Esses dois efeitos opõem-se entre si, com um tendendo a elevar VT e o outro tendendo a baixar VT. Qual efeito será predominante em uma dada máquina? Tudo dependerá de quantas espiras em série forem colocadas nos polos da máquina.
4) Explique o que caracteriza as ligações “shunt curto” e “shunt longo”. Como identificá-las?
Shunt longo = Os pontos ou marcas que aparecem nas duas bobinas de campo têm o mesmo significado que os pontos em um transformador: a corrente que entra pela extremidade com ponto da bobina produz uma força magnetomotriz positiva.
Shunt curto = Na qual o campo em série fica fora do circuito de campo em derivação e tem a corrente IL circulando por ele em vez de IA.
5) Justifique por que o comportamento do gerador composto é praticamente o mesmo para as ligações “shunt curto” e “shunt longo”.
Os pontos ou marcas que aparecem nas duas bobinas de campo têm o mesmo significado que os pontos em um transformador: a corrente que entra pela extremidade com ponto da bobina produz uma força magnetomotriz positiva
6) Supondo uma carga distante de um gerador de corrente contínua, indique a característica (composto normal, hipercomposto ou hipocomposto) mais adequada para seu funcionamento e justifique essa indicação.
Tudo dependerá de quantas espiras em série forem colocadas nos polos da máquina. A questão pode ser respondida examinando diversos casos individuais: 1. Poucas espiras em série (NSE pequeno). Se houver apenas poucas espiras, o efeito da queda de tensão resistiva facilmente prevalece. A tensão cai exatamente como em um gerador em derivação, mas não tão acentuadamente. Esse tipo de configuração, em que a tensão de terminal a plena carga é menor do que a tensão de terminal a vazio.
7) Defina regulação de tensão de um gerador e caracterize a regulação de tensão apresentada para cada tipo de gerador composto aditivo.
As técnicas disponíveis para o controle da tensão de terminal de um gerador CC composto cumulativo são exatamente as mesmas técnicas usadas para o controle da tensão de um gerador CC em derivação:
 1. Variar a velocidade de rotação. Um incremento em " faz EA = Km↑ aumentar, o que eleva a tensão de terminal VT = EA ↑ - IA(RA + RS). 
2. Variar a corrente de campo. Uma diminuição em RF faz IF = VT /RF ↓ aumentar, o que eleva a força magnetomotriz total do gerador. Quando Ftot sobe, o fluxo da máquina aumenta, o que eleva EA = K↑m. Finalmente, um aumento em EA faz VT subir.
Bibliografia
Fundamentos de máquinas elétricas [recurso eletrônico] / Stephen J. Chapman ; tradução: Anatólio Laschuk. – 5. ed.
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