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Forma típica das curvas de perdas suplementares e de curto-circuito.
Figure 5.10
Variação com a redução de carga
As perdas ativas que podem ser determinadas pelo ensaio de curto-circuito consistem:
1- de perdas ôhmicas no enrolamento de armadura;
2- perdas locais no núcleo, causadas pelo fluxo de dispersão de armadura;
3- e perdas muito baixas no núcleo causadas pelo fluxo resultante.
PERDAS ÔHMICAS: São encontradas em todos os enrolamentos de uma máquina.
Por convenção, essas perdas são calculadas com base na resistência CC do enrolamento a 75C, ou seja, elas dependem da resistência efetiva do enrolamento na frequência de operação e das condições de fluxo.
Características de Ângulo de Carga em Regime Permanente
A potência máxima que uma MS pode fornecer é determinada pelo conjugado máximo que pode ser aplicado sem que ocorra a perda de sincronismo com o sistema ao qual ela está conectada.
Tanto a M.S. quanto o sistema externo no qual ela está conectado podem ser modelados como uma impedância em série com uma fonte de tensão constante.
Sistema Externo (SEP) Ex: LTs, Transformadores, outras M.S.
Desta forma, pode-se analisar o fluxo de potência entre a M.S. e o Sistema Elétrico como um caso especial do problema mais geral de limitar o fluxo de potência em uma impedância em série.
Considerando o circuito abaixo, consistindo em duas tensões CA Ê1 e Ê2 conectadas por uma impedância Z=R+jX na qual a corrente é Î.
A potência P2 ativa entregue através da impedância à fonte de tensão Ê2 do lado da carga é P2 =E2.I. cos
Onde  é o ângulo de fase de Î em relação a Ê2. A corrente fasorial é
Se as tensões fasoriais e a impedância forem expressas na forma polar tem-se
Onde  é o ângulo de fase pelo qual Ê1 está adiantada em relação a Ê2, para o caso analisado.
z=arctg(X/R) é o ângulo de fase da impedância Z.
Se a resistência for considerada desprezível em relação a reatância, podemos chegar a seguinte equação para potência ativa (Parte real da potência complexa).
Esta equação é referida como característica do ângulo de potência da M.S. sendo  o ângulo de potência.
Então a transferência máxima de potência ocorre quando sen = 1, ou seja, no ângulo de 90°.
Se  positivo a potência flui de Ê1 para Ê2
Se  negativo a potência flui de Ê2 para Ê1
Se  positivo funcionamento como GERADOR
Se  negativo funcionamento como MOTOR
Extrapolando para o caso de um MS com uma tensão gerada Êaf e uma reatância síncrona Xs conectada a um sistema elétrico cujo equivalente Thévenin é uma fonte de tensão Veq em série com uma impedância jXeq, temos:
A equação característica do ângulo pode ser escrita como:
Onde P é a potência transferida da MS para o sistema e  é o ângulo de fase de Êaf em relação à Veq.
Da equação abaixo, vemos que a transferência máxima de potência, associada com o funcionamento da MS, é proporcional à magnitude da tensão do sistema, correspondendo a Veq, e também à tensão interna Eaf do gerador síncrono. Sendo que a tensão Eaf pode ser incrementada através da variação da corrente de campo If, isso deve ser feito respeitando os limites térmicos da máquina e sua capacidade de refrigeração.
De modo geral, considerações de estabilidade ditam que o ponto de operação em regime permanente de um MS é alcançado com um ângulo de potência consideravelmente inferior a 90 (em geral 20° a 30°). Isso garante a estabilidade em grandes sistemas elétricos de potência.
Exercícios: pg. 261 a 266
Ex. – Um gerador síncrono de 75MVA e 13,8kV, com uma reatância síncrona saturada de Xs=1,35pu e uma não saturada de Xs=1,56pu, é ligado a um sistema externo cuja reatância equivalente é XEQ=0,23pu e cuja tensão é VEQ=1,0pu, ambas nas bases do gerador. Ele atinge tensão nominal de circuito aberto para uma corrente de campo de 297 A
a) Encontre a potência máxima Pmax que pode ser fornecida ao sistema externo se a tensão interna do gerador for mantida igual a 1,0pu.
b) Usando MatLab plote a tensão de terminal do gerador quando a saída do gerador é variada desde zero até Pmax com as condições da parte a.
c) Agora suponha que o gerador esteja equipado com RAT que controla a corrente If mantendo Va constante. Se a carga submetida ao gerador for a nominal, calcule o correspondente ângulo de potência, a tensão interna em pu e a corrente de campo necessária. Plote Eaf pu em função da potência pu.