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Universidade Federal de Santa Catarina
Centro Tecnológico
Departamento de Engenharia Elétrica
Conversão Eletromecânica de Energia A
Professor Renato Lucas Pacheco

Experiência 05.
Reatâncias de eixo direto e em quadratura e Curvas V.

Equipe:
Ian Koerich Maciel
Ivan Ivanov Junior
Tiago Rocha Delgado

Florianópolis, 17 de Junho de 2011.
1. INTRODUÇÃO

No decorrer desterelatório relataremos os procedimentos e os resultados dos ensaios de reatâncias de eixo direto e em quadratura, e também do ensaio de curvas V.
O primeiro ensaio que realizamos foi o de reatâncias de eixo direto e em quadratura, utilizando o método aproximado. Fizemos as conexões e alimentamos uma das fases da máquina síncrona com o varivolt. Ajustamos a corrente Ia. Depois, com a mão, ajustamos oeixo da máquina, e observamos os medidores para obtermos os valores máximos e mínimos de corrente e as tensões mínimas e máximas correspondentes, respectivamente. O objetivo é calcular Xd e Xq com estes valores, estes cálculos são apresentados no desenvolvimento. Então realizamos o ensaio pelo método do escorregamento. Colocamos a máquina síncrona para operar sem carga, com a mínima tensão possível ecom baixa excitação. Reduzimos a excitação a zero e invertemos a polaridade do campo. Então aumentamos lentamente a excitação, causando um aumento na corrente de armadura. Aumentamos a excitação até que ocorreu a instabilidade, a corrente chegou a um valor máximo, o qual foi anotado, e depois decresceu. Com a tensão aplicada e este valor máximo da corrente pudemos calcular Xq. Os procedimentosentão detalhados no desenvolvimento do relatório, bem como os resultados e o cálculo de Xq.
Prosseguimos para o ensaio de curvas V, utilizamos o mesmo circuito utilizado para o método do escorregamento, porém nesta parte precisamos da máquina de corrente contínua. Curva V é a curva que relaciona a corrente de armadura e a corrente de campo à uma tensão terminal constante e com uma carga constanteno eixo. Obtemos essa curva utilizando o fato de que o fator de potência com o qual um motor síncrono opera pode ser controlado através do ajuste da excitação de campo. A corrente de armadura tem um valor mínimo quando o fator de potência é unitário. O objetivo deste ensaio é obter as curvas V, como o nome já diz, para isso, variamos a corrente de campo a partir de 0, de 0,05 A em 0,05 A, até quea corrente de armadura chegasse próxima de 5 A ou If=0,6 A, não podendo ultrapassá-lo. Fizemos estas medidas para máquina a vazio e com carga e apresentamos mais detalhes da montagem e dos resultados no desenvolvimento.

2. REATÂNCIAS DE EIXO DIRETO E EM QUADRATURA

Para a máquina de pólos salientes, a reatância tem duas componentes, uma em eixo direto e outra em quadratura. Sendo aprimeira maior que a segunda.
Serão realizados dois procedimentos para a obtenção das reatâncias de eixo direto (xd) e de eixo em quadratura (xq).

Método aproximado

Método bem simples, que nos da uma aproximação para as reatâncias de eixo direto e em quadratura.
A obtenção dos dados para definirmos as reatâncias se dá da seguinte forma:
* Alimenta-se uma fase da máquina síncrona com ovarivolt, ajustando-se a Ia em torno de 2 [A].
* Girando o eixo da máquina com a mão, encontra-se Imín Vmáx Imáx e Vmín.

Fig 01. Esquema de montagem (método aproximado)
Tabela 01. Medidas obtidas no ensaio.
Imin | Imax | Vmin | Vmax |
2,55 A | 3,50 A | 17,8 V | 18,9 V |

Método do Escorregamento


Fig 02. Esquema para acionar a máquina como motor síncrono sem carga.

Resumodo ensaio:
1) A máquina síncrona é posta em funcionamento como motor sem carga (fig.01), com uma tensão não superior a 75% da nominal (a menor possível), e com a excitação bastante baixa.

2) Reduz-se a excitação a zero, e inverte-se a polaridade do campo, e voltamos a aumentar a excitação, causando um aumento na corrente de armadura.

3) Medir a corrente Imáx, que é onde ocorre o...
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