Geradores Síncronos

Prévia do material em texto

Exercícios Propostos sobre Máquinas Síncronas 
 
FEELT/UFU 
 
Exercícios Adicionais sobre Geradores Síncronos 
 
1) (Cap. III e V) Um gerador síncrono está operando na sua condição nominal de tensão e 
corrente suprindo potência a um grande sistema (barramento infinito), sendo sua 
corrente de campo ajustada de modo que a corrente de armadura esteja atrasada de 30º 
relativamente à tensão terminal. A reatância síncrona do gerador é igual a 0,80 pu e sua 
resistência de armadura pode ser desprezada. Sem variar a excitação do gerador, o 
conjugado motor do acionador primário é aumentado de 10%. Construir um diagrama 
vetorial retratando tanto a condição inicial como também a condição final do gerador e 
determinar os valores das seguintes grandezas: 
(a) a potência de saída em pu nas condições inicial e final (P e P’ ); 
(b) o ângulo de carga nas condições inicial e final (δ e δ’); 
(c) a magnitude da corrente de armadura em pu nas condições inicial e final (I e I’); 
(d) o fator de potência nas condições inicial e final (cosφ e cosφ’). 
 
Resp.: (a) P = 0,8660 pu e P’ = 0,9526 pu (aumento de 10 %); 
(b) δ = 26,33º e δ’ = 29,20º (aumento de 10,9 %); 
(c) I = 1,0 pu e I’ = 1,0554 pu (aumento de 5,54 %); 
(d) cosφ = 0,8660 e cosφ’ = 0,9026 (aumento de 4,22 %). 
 
2) (Cap. III e V) Deseja-se usar um gerador síncrono convencional para corrigir o fator de 
potência (fp) de um sistema elétrico de potência durante o horário da madrugada. Para 
isso, ele deverá operar absorvendo reativos da rede. Pergunta-se: 
(a) A máquina deverá trabalhar sobreexcitada ou subexcitada? 
(b) Ela trabalhará com fp adiantado ou atrasado em relação à tensão do barramento? 
(c) O efeito da reação de armadura (em relação ao fluxo de entreferro resultante) será 
magnetizante, desmagnetizante ou magnetizante transversal? 
(d) Considerando as limitações construtivas do gerador síncrono convencional, existe 
alguma outra máquina rotativa que cumpre melhor este papel? 
Justificar todas as suas respostas. 
Nota: Sugere-se construir um diagrama vetorial para auxiliar a sua análise. 
 
Resp.: (a) O gerador trabalhará subexcitado. 
(b) O fp será adiantado. 
(c) O efeito da reação de armadura será magnetizante e também magnetizante 
transversal. 
(d) Sim, o compensador síncrono que é na verdade uma máquina síncrona 
construída para funcionar sempre como motor sem nenhuma carga 
mecânica no seu eixo (motor a vazio) e que tem a função de fornecer ou 
absorver a potência reativa da rede conforme a necessidade do momento.