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Máquina síncrona 3
 

Máquina síncrona 3

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Máquina síncrona - parte 3.

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    Máquina síncrona 3 Máquina síncrona 3 Presentation Transcript

    • Máquina síncrona – terceira parte Jim S. Naturesa
    • Máquina de pólos salientes
    • Máquina de pólos salientes - rotor
    • Máquina de pólos salientes - estator
    • Máquina de pólos salientes
      • As principais características do gerador síncrono de pólos salientes são:
      • Baixa rotação.
      • Relutância magnética (oposição a passagem do fluxo magnético) variável: ela apresenta baixo valor na direção do eixo direto ( eixo d ) e um alto valor na direção do eixo em quadratura ( eixo q ).
      • A reatância síncrona ( Xs ) é formada por duas componentes: a reatância de eixo direto ( Xd ) e a reatância de eixo em quadratura ( Xq ).
    • Máquina de pólos salientes
      • A corrente de armadura ( Ia ) também pode ser dividida em duas componentes: corrente de eixo direto ( Id ) e de eixo em quadratura ( Iq ).
      • Ia = Id + Iq
    • Máquina de pólos salientes
      • O modelo matemático do gerador e o seu respectivo diagrama fasorial pode ser visualizado abaixo:
    • Equações básicas
      • Pelo diagrama fasorial do gerador síncrono podemos deduzir que:
      • Ef = Vt + Ia Ra + Id jXd + Iq jXq
      • Se o valor de Ra for desconsiderado temos:
      • Ef = Vt + Id jXd + Iq jXq
      • O ângulo ψ vale:
      • ψ = Φ + δ
      • As correntes valem:
      • Id = Ia sen( ψ ) = Ia sen( Φ + δ )
      • Iq = Ia cos( ψ ) = Ia cos( Φ + δ )
    • Equações básicas
      • O ângulo de carga δ pode ser encontrado pela expressão:
      • A tensão induzida pode ser calculada por:
      • Ef = Vt cos( δ ) + IdXd
    • Equações básicas
      • As equações de potência são:
    • Curva ângulo de potência versus potência
    • Curva ângulo de potência versus potência
    • Aplicações
      • Barramento infinito
    • Aplicações
      • Paralelismo com o barramento infinito.
      • Antes de se conectar um gerador com a rede, ele precisa ter a mesma:
      • Tensão;
      • Freqüência;
      • Seqüência de fase e
      • Fase.
      • Na figura a seguir temos as seguintes definições:
      • E A , E B e E C são os fasores das tensões da rede;
      • E a , E b e E c são os fasores das tensões do gerador;
      • E Aa , E Bb e E Cc são as diferenças de tensões.
    • Aplicações
    • Aplicações
      • Podemos utilizar três lâmpadas para auxiliar no sincronismo entre os sistemas.
    • Aplicações
      • A corrente de campo (If) devem ser ajustada para que as tensões nos voltímetros (V1 e V2) sejam iguais.
      • Se a seqüência estiver correta todas as lâmpadas terão o mesmo brilho.
      • Se a freqüência não for a mesma as lâmpadas brilharão em seqüência.
    • Situações
      • (1) Tensões diferentes, mas freqüência e seqüência de fase iguais – figura a . Diferença entre as tensões V1 e V2. Correção: ajustar a corrente de campo (If).
      • (2) Freqüências diferentes, tensões e seqüência de fase iguais – figura b . As lâmpadas brilharão com a mesma intensidade, mas em seqüência. Correção: a rotação deve ser ajustada. Devemos também ajustar a corrente de campo.
    • Situações
      • (3) Seqüência de fase diferentes, mas tensão e freqüências são iguais – figura c . As lâmpadas brilharão com intensidades diferentes. Correção: trocar duas fases.
      • (4) Fases diferentes - figura d . Correção: a freqüência do gerador deve ser levemente alterada.
    • Referências
      • Flarys, F. Eletrotécnica Geral – Teoria e Exercícios Resolvidos. Editora Manole.
      • Kuznetsov, M. Fundamentals of Electrical Engineering . Peace Publishers - Moscow.
      • Nasar, S. Electric Machines and Electromechanics – Second Edition . Schaum’s Outlines.
      • Sen, P. Principles of Electric Machines and Power Electronics. John Wiley and Sons.
      • Yamayee, Z. & Bala Jr, J. Electromechanical Energy Devices and Power Systems . John Wiley and Sons.