4- Um gerador síncrono de 6 pólos, 480V, 50 Hz, conectado em Y, tem reatância síncrona de 1,0Ω. Sua corrente de armadura a plena carga é 60 A com F...

a) A rotação do gerador síncrono pode ser calculada usando a fórmula: N = (120 * f) / P Onde: N = velocidade do gerador em RPM f = frequência em Hz P = número de pólos Substituindo os valores dados na questão, temos: N = (120 * 50) / 6 N = 1000 RPM Portanto, a rotação do gerador é de 1000 RPM. b) Para determinar a tensão nos terminais do gerador, podemos usar a fórmula: Vt = Vf - Ia * Zs Onde: Vt = tensão nos terminais do gerador Vf = tensão de campo (480V) Ia = corrente de armadura Zs = reatância síncrona i) Para FP = 0,8 atrasado: Ia = 60 A FP = 0,8 Vt = 480 - 60 * 1 Vt = 420 V ii) Para FP = 1: Ia = 60 A FP = 1 Vt = 480 - 60 * 1 Vt = 420 V iii) Para FP = 0,8 adiantado: Ia = 60 A FP = 0,8 Vt = 480 - 60 * 1 Vt = 420 V c) O rendimento do gerador pode ser calculado usando a fórmula: η = (Pout / Pin) * 100 Onde: η = rendimento Pout = potência de saída Pin = potência de entrada Na situação descrita em b.ii, a potência de saída é igual à potência de entrada, pois FP = 1. Portanto, o rendimento é de 100%. d) O torque que deve ser aplicado pela fonte primária à plena carga pode ser calculado usando a fórmula: T = (Pout / ω) Onde: T = torque Pout = potência de saída ω = velocidade angular em rad/s Substituindo os valores dados na questão, temos: Pout = 480 * 60 * 0,8 Pout = 23.040 W ω = (2π * N) / 60 ω = (2π * 1000) / 60 ω ≈ 104,72 rad/s T = 23.040 / 104,72 T ≈ 220,15 Nm O contra torque induzido pelo gerador é igual ao torque aplicado pela fonte primária, ou seja, 220,15 Nm. e) A regulação de tensão do gerador pode ser calculada usando a fórmula: Regulação de tensão = ((Vnl - Vfl) / Vfl) * 100 Onde: Vnl = tensão nos terminais do gerador em carga nominal Vfl = tensão nos terminais do gerador a vazio Substituindo os valores dados na questão, temos: i) Para FP = 0,8 atrasado: Vnl = 420 V Vfl = 480 V Regulação de tensão = ((420 - 480) / 480) * 100 Regulação de tensão ≈ -12,5% ii) Para FP = 1: Vnl = 420 V Vfl = 480 V Regulação de tensão = ((420 - 480) / 480) * 100 Regulação de tensão ≈ -12,5% iii) Para FP = 0,8 adiantado: Vnl = 420 V Vfl = 480 V Regulação de tensão = ((420 - 480) / 480) * 100 Regulação de tensão ≈ -12,5% Portanto, a regulação de tensão do gerador é de aproximadamente -12,5% em todas as situações descritas na questão b.