Maquinas sincronas

AULA PRÁTICA 01 – GERADOR SÍNCRONO

Assuntos: Determinação da impedância síncrona de um alternador para a condição nominal através dos ensaios em vazio e em curto-circuito.
Determinação da resistência do enrolamento da armadura.

Palavras-chave: Máquina síncrona, ensaio em vazio, ensaio em curto, impedância síncrona, regulação.

Introdução Teórica:

O circuito elétrico equivalente de um alternador (gerador síncrono) pode ser esquematizado para uma fase conforme figura 1 de onde se pode obter a seguinte equação fasorial:

Se provocarmos um curto-circuito nos terminais do gerador, isto é, se , temos,

Isso sugere uma maneira de determinar a impedância síncrona por fase de um alternador.

Se conhecermos Ef e Ia (em módulos), o valor de Zs(em módulo) é então obtido. Se também medirmos a resistência de armadura por fase, podemos calcular a reatância síncrona por fase do alternador da seguinte maneira:  

Com os terminais da armadura do alternador em curto-circuito, fazemos circular uma corrente pelo enrolamento de campo (Iexc) de maneira a gerar uma tensão Ef na armadura (por fase) que dá origem a corrente Ia (por fase) nominal do gerador. O valor de Ia ( pode ser lido através de um amperímetro em uma fase da armadura (ou amperímetros nas 3 fases e fazendo a média das leituras). O valor de Ef pode ser lido com um voltímetro nos terminais da armadura agora a vazio (isto é, abrindo-se o curto). Outro maneira é conhecer quanto foi a excitação do campo (Iexc) e de posse da curva de magnetização do gerador (obtida no ensaio vazio) determinamos o valor de Ef e daí, calculamos Zs e Xs.

Ensaio em vazio (Ef = f(Iexc)):

A montagem experimental é conforme o esquema da figura 2 abaixo.

Procedimento para realizar o ensaio em vazio:

1. Ligar o alternador conforme a figura acima. Utilizar como máquina primária um motor de corrente contínua (nota: alternativamente pode ser empregado um motor de indução controlado) para