O que significa a curva de saturação de u’a máquina síncrona? Como ela é obtida?
Passo 1
O enunciado pede para explicar o que é a curva de saturação de uma máquina síncrona e como essa curva é obtida. O conteúdo envolve magnetismo de máquinas elétricas, especialmente a relação entre corrente de excitação e fluxo (ou tensão induzida) em regime de vazio, levando em conta a saturação do circuito magnético.
Passo 2
A curva de saturação mostra a relação entre a corrente de campo
e a tensão de vazio (ou fluxo) no eixo da máquina síncrona quando ela gira em vazio. Inicialmente, para pequenos valores de
, o circuito magnético está na região quase linear do seu magnetismo, de modo que o fluxo
e a tensão induzida
crescem proporcionalmente a
. À medida que
aumenta, partes de ferro do entreferro e do circuito magnético passam a entrar em saturação, fazendo com que o acréscimo de fluxo (e, portanto, de
) por unidade de corrente diminua. É isso que dá a “curva” característica: uma parte quase reta seguida de uma região que se aplainou.
Passo 3
Para obter essa curva na prática, faz-se o chamado ensaio de vazio (ou curva de circuito aberto). Procede-se assim:
- Aciona-se a máquina síncrona no banco de testes a uma velocidade constante síncrona.
- Com o gerador (ou motor em modo gerador) rodando em vazio, varia-se gradualmente a corrente de excitação
. - Para cada valor de
, registra-se a tensão de linha a linha (ou fase a neutro), que corresponde à tensão induzida em vazio . - Plota-se
versus . O gráfico resultante é a curva de saturação.
Passo 4
No gráfico, costuma-se traçar também a reta de entreferro (a chamada linha de ar-gap), que representa a relação ideal
sem saturação (ou seja, considerando apenas o entreferro de largura constante). A distância entre essa reta e a curva real indica o grau de saturação do circuito magnético em cada ponto.
Resposta
A curva de saturação de uma máquina síncrona é o gráfico da tensão de vazio
(ou fluxo
) em função da corrente de excitação
, mostrando como o circuito magnético deixa de responder linearmente por causa da saturação do ferro. Ela é obtida pelo ensaio de vazio: gira-se a máquina em velocidade síncrona, varia-se
e mede-se a tensão induzida no estator, traçando
versus
.