Por que a curva de saturação em vazio levantada em ensaio não passa pela origem? Como isso pode ser corrigido?
Passo 1
O enunciado pergunta por que, num ensaio de curva de saturação em vazio de uma máquina síncrona (isto é, a curva da tensão de armadura em circuito aberto
em função da corrente de campo
), o traçado experimental não passa pelo ponto
. Para responder, vamos usar conceitos de magnetismo em ferromagneto (remanência) e as formas de corrigir a curva para que ela comece na origem.
Passo 2
Quando fazemos o ensaio em vazio medimos a tensão induzida
no estator para vários valores de
. Em teoria, se não houvesse nenhuma magnetização residual no entreferro do rotor, ao zerar
deveríamos ter também
. Ou seja, a curva ideal de saturação passaria pela origem.
Passo 3
Na prática, o ferro do rotor retém um pouco de fluxo magnético mesmo depois de interrompida a corrente de excitação: é o chamado fluxo residual
. Esse fluxo residual gera uma tensão de armadura não nula
. Como resultado, a curva medida apresenta interceptação no eixo das tensões em
em vez de em zero.
Passo 4
Para corrigir esse erro experimental podemos fazer de duas maneiras:
- Demagnetizar o rotor antes do ensaio, aplicando correntes de campo alternadas com amplitude decrescente até anular completamente o residual magnético. Assim, a curva medida efetivamente passará pela origem.
- Se já tivermos a curva medida com remanência, podemos calcular o deslocamento e subtrair o valor residual de todas as medições. Definindo
obtém-se uma curva deslocada que satisfaz
e, portanto, passa pela origem.
Resposta
A curva não passa pela origem porque existe fluxo residual no ferro do rotor, que provoca uma tensão de armadura
mesmo com
. Para corrigir, ou bem se realiza uma demagnetização prévia para eliminar esse remanescente, ou se subtrai o valor residual
de todas as medições, deslocando a curva para que ela inicie em
.