Um alternador trifásico de
é curto-circuitado, posto a girar à velocidade nominal e tem sua excitação de campo aumentada até que circule 1,5 vezes a corrente nominal na armadura. Remove-se então o curto-circuito e, com os mesmos valores de corrente de campo e velocidade, a tensão entre os seus pares de terminais de linha é 1000V. A média das resistências a CC dos enrolamentos da armadura para medidas entre linhas é
.
Suponha que o alternador esteja ligado em delta e que 1,4 seja a relação da resistência efetiva par ao valor ôhmico, calcule:
a) Os valores nominais das correntes de linha e de fase e a resistência a CA, por fase.
b) A queda de tensão na resistência da armadura e na reatância síncrona para a tensão nominal.
c) A regulação de tensão para FP 0,8 em avanço e em atraso.
a) Os valores nominais das correntes de linha e de fase e a resistência a CA, por fase.
b) A queda de tensão na resistência da armadura e na reatância síncrona para a tensão nominal.
c) A regulação de tensão para FP 0,8 em avanço e em atraso.
Passo 1
O enunciado trata de um alternador síncrono trifásico ligado em delta, de tensão entre linhas
,V, frequência
,Hz e potência aparente
,kVA. Foi feito um ensaio de curto-circuito em que a corrente de armadura atingiu
vezes a nominal, e em seguida, com a mesma excitação, mediu-se em circuito aberto uma tensão entre linhas de
,V. A resistência CC medida entre linhas é
,
. Precisamos usar o modelo trifásico por fase (equivalente série
) para:
– calcular correntes nominais e resistência AC por fase;
– determinar a queda de tensão nos termos resistivo e reativo a pleno carregamento;
– avaliar a regulação de tensão para fator de potência adiantado e atrasado.
– calcular correntes nominais e resistência AC por fase;
– determinar a queda de tensão nos termos resistivo e reativo a pleno carregamento;
– avaliar a regulação de tensão para fator de potência
Passo 2
Primeiro achamos as correntes nominais de linha e de fase e a resistência AC por fase.
A corrente nominal de linha é
A corrente nominal de linha é
Como está em delta, a corrente de fase é
A resistência CC medida entre duas linhas em delta corresponde a
Como a resistência eficaz AC é
vezes a CC, temos
Passo 3
Para obter a reatância síncrona por fase usamos os ensaios:
– Ensaio a vazio: com mesma excitação a tensão de linha é ,V, logo tensão de fase
– Ensaio a vazio: com mesma excitação a tensão de linha é
– Ensaio em curto: a corrente de fase foi
No curto-circuito vale
de onde
Passo 4
Para o regime nominal (carga plena,
,A e
,V) as quedas de tensão por fase são
Passo 5
A regulação de tensão em
para fator de potência
atrasado (lag) e adiantado (lead) é
No caso
atrasado, o ângulo de corrente é
. Calcula-se
em forma retangular e obtém-se
,V, resultando
Para
adiantado (
), obtemos
,V e
Resposta
a)
,A,
,A e
,
.
b) ,V e
,V (por fase).
c) e
.
b)
c)