aula dia 03032021

Prévia do material em texto

CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA
Disciplina: MÁQUINAS ELÉTRICAS I 
Professor:
EDIVALDO BIS 
Engenheiro eletricista e
Engenheiro de segurança no trabalho
Aula dia 03/03/2021
GERADOR COMPOSTO
Tem um comportamento semelhante ao gerador em derivação. Com excitação 
no mesmo sentido, o campo série fortalece o campo em derivação; o campo 
série pode ser dimensionado de tal forma que o aumento da carga provoque um 
acréscimo no fluxo magnético, compensando assim a queda de tensão. Neste 
tipo, “composto normal”, a tensão nos terminais fica sendo independente da 
carga (±2%)
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
Auto excitado – Misto ou compound
O gerador misto como os anteriores também é auto excitado e agrega o 
melhor dos dois( SÉRIE E PARALELO) tornando-o mais estável.
Com carga ou sem carga há geração 
Aumentando a carga haverá redução excitação do campo shunt, porém 
haverá um aumento da excitação do campo série tornando a geração mais 
estável. 
Para um controle mais preciso da geração dois reostatos podem ser 
adicionados, um controlando a excitação série e outro a excitação paralela.
Curva corrente de carga x tensão gerada
O gerador composto une o que há de melhor da ligação série e da 
ligação paralela, tornando-o mais estável, pois a queda na excitação do 
campo paralelo acaba sendo compensando pelo aumento da excitação 
do campo série estabilizando a saída. Se persistir com o aumento da 
corrente (acima da corrente nominal) a tensão cairá rapidamente e o 
gerador para de gerar. 
Um gerador cc composto cumulativo é um gerador cc com ambos campos
shunt e série conectados de tal maneira que as forças magnetomotrizes dos
dois campos se somam.
Existem dois tipos de circuitos que representam o comportamento do gerador
composto:
❖ Shunt longa
❖ Shunt curta
A força magnetomotriz total, desconsiderando o efeito da reação de armadura
é:
Onde:
Ft= força magnetomotriz total
Fsh= Força magnetomotriz do campo Shunt
Fse = força magnetomotriz do campo série
T SH SEF =F +F
EXCITAÇÃO COMPOSTA COM DERIVAÇÃO LONGA
EXCITAÇÃO COMPOSTA COM DERIVAÇÃO CURTA
Características terminais de um gerador composto cumulativo
Suponha que a carga ( IL) do gerador é elevada. Então quando a carga
aumenta, a corrente de carga também aumenta.
Desde que IA = IL + IF então a corrente de armadura
também aumenta.
Dois efeitos ocorrem no gerador:
Quando a corrente de armadura aumenta, a queda de tensão IA (RA +RS
),também aumenta. Isto tende causar a redução da tensão terminal
VT = EA-IA (RA +RS ).
Quando a corrente de armadura aumenta, a força magnetomotriz produzida
pelo campo série FSE =NSE IA também aumenta.
Isto aumenta a força magnetomotriz total FT=NSHIF+NSEIA , o que aumenta o
fluxo no gerador.
Logo:
O fluxo elevado aumenta a tensão interna EA, o que tende a aumentar a tensão
terminal VT=EA – IA (RA +RS ).
É importante observar que os dois efeitos se opõem entre si, um tende a
aumentar a tensão terminal e o outro tende a reduzi-la.
GERADOR COMPOSTO DIFERENCIAL
Trata-se de um gerador com ambos campos shunt e série. Entretanto a força
magnetomotriz resultante é a diferença entre as forças magnetomotrizes do
campo shunt e do campo série, nesta ordem.
FT=FSH – FSE
Característica terminal de um gerador composto diferencial
Quando a corrente de armadura aumenta, IA (RA +RS )a queda aumenta
também.
Este aumento tende causar a redução da tensão terminal
VT=EA – IA (RA +RS ).
Quando a corrente de armadura aumenta a força magnetomoriz do campo
série aumenta FSE =NSE IA .
Este aumento da força magnetomotriz do campo série reduz a força
magnetomotriz total do gerador.
FT = FSH – FSE
Ocorre também a redução do fluxo líquido no gerador, o que causa a redução
da tensão interna e também da tensão terminal.
EA = Kφω
Ambos efeitos tendem a reduzir a tensão terminal VT
Gráfico do comportamento da tensão terminal
Atividades:
1- A potência de saída de gerador de corrente contínua de excitação 
composta é de 50KW com uma tensão de saída de 440V. As resistências dos 
enrolamentos valem: 
Resistência da armadura = 0,02
Resistência do campo série = 0,015
Resistência do campo paralelo = 530
E as perdas mecânicas e no núcleo valem 390W. 
a) Determinar o rendimento para essa carga.
b) Determinar o rendimento máximo
2-Um gerador composto ligação shunt longa, alimenta uma carga de 120 KW a 
380V.A resistência de armadura do gerador é de 0,08 ohm , sua resistência de campo 
série é composta por uma resistência de 0,8 ohm em paralelo com uma resistência 
de ajuste Rd. A resistência de ajuste suporta uma corrente de 40 A. A residência de 
campo shunt é de 110 ohm. Determine Rd e o rendimentos do gerador. 
3-Um gerador composto ligação shunt curta, alimenta uma carga de 1,20 KW a 
120V.A resistência de armadura do gerador é de 3,2 ohm , sua resistência de campo 
série é composta por uma resistência de 1,5 ohm. A residência de campo shunt é de 
185 ohm. Determine o rendimento do gerador.