Experiência 4

Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ
Faculdade de Engenharia
Departamento de Engenharia Elétrica
Máquinas II – Laboratório

Levantamento das Características da Máquina Síncrona

1. Introdução Teórica

No estator das máquinas síncronas encontra-se alojado o enrolamento trifásico do induzido que é percorrido por um sistema trifásico de correntes. No rotor encontra-se o indutor que é percorrido por corrente contínua. Em funcionamento normal, esta máquina gira a velocidade constante que é determinada pela freqüência de alimentação f e pelo número de pares de pólos p. Em funcionamento como gerador e isolado da rede, é necessário controlar a velocidade da máquina motriz de forma a obter-se velocidade e frequência constantes em qualquer regime de carga. Quando se usar esta máquina ligada a uma rede elétrica de potência muito superior, como a frequência da rede é constante, a velocidade de rotação da máquina também será constante. Com o rotor em movimento a corrente no indutor criará um campo magnético girante. Por esse fato aparecerá um sistema trifásico de forças eletromotrizes E no induzido. Esta força eletromotriz designa-se por força eletromotriz em vazio. Quando haja possibilidade de se fecharem correntes pelo induzido, aparecerá então outro campo girante, síncrono com o primeiro. Pode então escrever-se a seguinte equação na convenção “gerador” e em regime permanente sinusoidal quando a máquina apresenta rotor cilíndrico:

[pic]

Onde:

V - tensão aos terminais duma fase do induzido,
I - Corrente numa fase do induzido, ra - resistência duma fase do induzido,
Xs- reatância síncrona.

[pic]

Ensaio em vazio

O Ensaio em vazio é efetuado com os enrolamentos do induzido em aberto. Mantém-se a velocidade de rotação constante e varia-se a corrente de excitação If. Obtém-se a tensão aos terminais em função da corrente de excitação. Como I=0, E = V e, portanto,