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CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA Disciplina: MÁQUINAS ELÉTRICAS I Professor: EDIVALDO BIS Engenheiro eletricista e Engenheiro de segurança no trabalho GERADOR SÉRIE CC Um gerador série é aquele cujo enrolamento de campo está conectado em série com o enrolamento de armadura. O gerador série é auto excitado, ou seja, não há necessidade de baterias, sua excitação vem da própria tensão gerada pela armadura. Nesse gerador, o enrolamento série é constituído por pouca espiras de fio relativamente grosso, ou seja, com bitola suficiente para suportar a corrente de armadura. O circuito equivalente do gerador série: É preciso notar que neste gerador a corrente de carga é a própria corrente de excitação. No trabalho em vazio a fem é gerada apenas pelo magnetismo residual das sapatas polares. Ao acrescentar carga ao gerador, uma corrente circula pela carga e pela bobina de excitação, fazendo com que aumente o fluxo indutor e, por consequência, a tensão gerada. A elevar-se a tensão, a corrente aumenta e, consequentemente, aumenta também o fluxo indutor. Isso se repete até que se verifique a saturação magnética, quando a tensão se estabiliza. Antes da saturação magnética, a tensão pode alcançar valores perigosos. Para evitar que a tensão se eleve, quando se acrescenta uma carga o circuito, coloca-se um reostato em paralelo com a excitação. Gerador CC em série em vazio não tem capacidade de efetuar sua auto- excitação; entretanto, devido à remanência dos pólos, surge uma pequena tensão induzida nos terminais (cerca de 3%). Nas condições de carga a tensão nos terminais, acompanhando a curva de magnetização do ferro, se eleva até a saturação do núcleo. Como a corrente de carga também é a corrente de campo, a tensão nos terminais varia acentuadamente com a carga, tornando-se praticamente constante, próximo da saturação do núcleo Principais características: Sem carga não há geração Aumentando a carga haverá aumento da excitação e com isso aumento da tensão gerada. Possui uma regulação ruim. Um reostato em paralelo com a bobina série divide a corrente reduzindo a corrente na excitação e com isso é possível controlar a tensão gerada. Curva corrente de carga x tensão gerada A curva mostra claramente a variação da tensão em função da corrente solicitada pela carga. Note que sem carga há uma pequena tdevido ao campo remanescente, mas insuficiente para grandes aplicações, à medida que a corrente de carga ensão aumenta, aumenta a excitação e, portanto a geração. O aumento acontecerá até que o gerado sature e a partir daí haverá uma queda de tensão. Se persistir no aumento da corrente de carga o gerador deixa de gerar. Curva corrente de carga x tensão gerada A curva mostra claramente a variação da tensão em função da corrente solicitada pela carga. Note que sem carga há uma pequena tensão devido ao campo remanescente, mas insuficiente para grandes aplicações, à medida que a corrente de carga aumenta, aumenta a excitação e, portanto a geração. O aumento acontecerá até que o gerado sature e a partir daí haverá uma queda de tensão. Se persistir no aumento da corrente de carga o gerador deixa de gerar. A característica terminal CURVAS DE DESEMPENHO DO GERADOR SÉRIE trecho AB – TENSÃO LINEAR para variação de CORRENTE DO INDUZIDO. trecho BC – instabilidade de TENSÃO com variação de CORRENTE DO INDUZIDO. trecho CD – CORRENTE CONSTANTE e TENSÃO VARIÁVEL. PONTO E – TENSÃO ZERO e CORRENTE DIFERENTE DE ZERO. Atividades: 1- Seja um gerador CC série, com seguintes dados: Ra de 1,25Ω uma resistência de campo série 1,50Ω, alimenta uma carga de 1,5KW/120V, com estes dados determinar: a) Queda de tensão na carga b) Queda de tensão da resistência de armadura c) Queda de tensão da resistência de campo d) A tensão gerada a plena carga e) O rendimento deste transformador. 2- Um gerador CC série tem resistência de armadura de 0,080Ω, resistência de campo série de 1,0Ω, e queda de tensão de 1,6V na resistência da armadura quando o mesmo alimenta uma carga de 5,0KW. Qual o rendimento deste gerador. 3- Seja o modelo do gerador cc série abaixo, o mesmo alimenta uma carga de 45KW/220V. Este gerador possui uma resistência de armadura de 0,06Ω. Sua resistência de derivação Rd suporta 12A, e sua resistência de campo é de 0,02 Ω Determinar Rd e o rendimento do gerador. 4-Um gerador série CC 10KW, 125V, tem uma resistência do circuito de armadura de 0,1Ω e uma resistência de campo série 0,05Ω. Quanddo entrega corrente nominal na velocidade nominal, calcule: a) A corrente da Armadura b) A potência dissipada na resistência da armadura c) O rendimento deste gerador. 5- O gerador CC série abaixo tem resistência de armadura de 0,5 Ω e resistência de campo 1,5Ω, quando o mesmo alimenta uma carga de 6,0KW/ 120V, gera uma tensão de aproximadamente de 202V, qual será a resistência de derivação deste gerador e qual o rendimento do mesmo.
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