4-Compare as características de tensão terminal em função da corrente de carga para geradores CC shunt, série e compostos.

Passo 1

O enunciado pede comparar como varia a tensão terminal Vt em função da corrente de carga IL para geradores CC do tipo shunt, série e composto. Vamos usar duas relações fundamentais:
Vt = Eg - Ia Ra
Eg = k,Phi,omega
em que Eg é a força eletromotriz induzida, Iaapprox IL a corrente do armadura, Ra a resistência interna do armadura, k e omega constantes, e Phi o fluxo resultante do campo. A dependência de Phi em IL distingue as três máquinas.

Passo 2

Gerador shunt
Aqui o enrolamento de campo está em paralelo com a armadura, de modo que
If = VtRfapproxconstante
e logo Phiapproxconstante. Assim, ao aumentarmos IL, cresce a queda IaRa e temos
Vt = k,Phi,omega - IL Ra
ou seja, a característica de carga é uma reta com declive negativo (drooping): a tensão cai moderadamente conforme a carga aumenta.

Passo 3

Gerador série
Neste caso o campo está em série com a armadura, então
If = Ia = IL
e o fluxo Phipropto IL. Logo
Eg = k,Phi(IL),omegacresce com IL
porém também cresce a queda ILRa. No início, o aumento de Eg supera a queda, produzindo característica de subida (rising). Em correntes maiores a saturação magnética e a queda ILRa dominam e a curva tende a nivelar ou até declinar levemente.

Passo 4

Gerador composto
É a combinação de shunt e série, de modo que
Phi = Phishunt + Phisérie approx constante + alpha cdot IL é
Isso gera uma característica intermediária:
— Se o reforço série for exatamente calibrado, a curva fica praticamente plana (flat).
— Se o componente série for ligeiramente maior, a tensão sobe um pouco com a carga (over-compounded).
— Se for menor, ainda há leve queda (under-compounded).

Resposta

Shunt: drooping (tensão cai linearmente com IL).
Série: rising (tensão sobe até certo ponto e depois se nivela ou cai).
Composto: quase plana; pode ser levemente rising (over-compounded) ou drooping (under-compounded) conforme o reforço série.

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