6- Um alternador de dois polos,
atraso, 60 Hz conectado em estrela tem uma reatância síncrona de
por fase e uma resistência de armadura de
por fase. Este alternador está operando em paralelo com um grande sistema de potência (barramento infinito).
a) Qual é a amplitude de
na operação em condições nominais? Qual é o ângulo de conjugado?
b) Se a corrente de campo é constante, qual é a máxima potência de saída deste gerador?
c) Com a máxima potência possível, qual a potência reativa que esse gerador vai consumir ou fornecer? Esboce o diagrama fasorial correspondente. (assumi-se
ainda constante).
a) Qual é a amplitude de
b) Se a corrente de campo é constante, qual é a máxima potência de saída deste gerador?
c) Com a máxima potência possível, qual a potência reativa que esse gerador vai consumir ou fornecer? Esboce o diagrama fasorial correspondente. (assumi-se
Passo 1
O enunciado dá um alternador trifásico conectado em estrela, tensão nominal de linha a linha
,
, fator de potência
em atraso, frequência
. Por fase temos resistência de armadura
e reatância síncrona
. Ele está em paralelo com um barramento infinito, cuja tensão é a tensão terminal do gerador.
Conteúdo: modelo fasorial de máquina síncrona, cálculo de e ângulo de potência, potência máxima
para campo constante, e análise de potência reativa em
.
Conteúdo: modelo fasorial de máquina síncrona, cálculo de
Passo 2
Determinar as quantidades por fase em regime nominal:
— Tensão de fase
— Tensão de fase
— Corrente de linha (e de fase)
Como
em atraso, o ângulo de corrente é
logo
Passo 3
Calcular
e o ângulo
no regime nominal, usando o circuito equivalente por fase:
Primeiro o drop resistivo
e o drop reativo
Somando a
:
Então
Passo 4
Potência máxima de saída com
(logo
) constante ocorre quando
. A potência ativa disponível é
Passo 5
Para
desenhamos o fasor
defasado
de
. A corrente por fase é
e, numericamente, retorna magnitude semelhante a
com ângulo
. A potência reativa trifásica é
Como
(sobrefluxo), o gerador fornece
.
Resposta
a)
,
.
b) .
c) Com , o gerador fornece
. Fásorial:
referência,
defasado
,
atrasado
em relação a
.
b)
c) Com