Trabalho de Maquinas Elétricas

Transitório de maquinas de corrente contínua

AlunosMatrícula
Elder Mateus Silva0809549-3
Ítalo Arthur J. W. S. Meireles0809529-9

Rodolfo Antônio Ribeiro de Moura 0809510-8

Transitório de maquinas de corrente contínua:

Motores:

Exercício 1: Simule os motores para condição em que uma tensão de 240 V e aplicada subitamente (degrau de 240 V aplicado apos 5 segundos de simulação). a) Qual o máximo valor de corrente no momento transitório (apresente o resultado em pu)? b) Comente as diferenças entre os gráficos “velocidade x tempo” dos motores.

Resposta: (A)

• Motor 1: Corrente de base:

Valor da corrente máxima medida por meio de simulação: 12,7922 A

• Motor 2: Corrente de base:

Valor da corrente máxima medida por meio de simulação: 1487,4359 A

No motor 1, devido aos valores de B e J (variáveis mecânicas) serem relativamente pequenos, a velocidade ω tende a se estabilizar em um pequeno intervalo de tempo.Já no segundo caso, do motor 2, esses valores são significativamente maiores e podemos observar um tempo de acomodação maior, ou seja o sinal se estabiliza num espaço de tempo maior. Também foi possível observar que no segundo caso, o elemento armazenador de energia sendo próximo, em módulo, do elemento resistivo houve uma maior oscilação do sistema (podemos observar através da simulação).

Resultados das simulações (motor 1): Resultados das simulações (motor 1):

Resultados das simulações (motor 2): Resultados das simulações (motor 2):

Exercício 2: Considere o MOTOR 1 e determine uma entrada de modo a minimizar o pico de corrente de partida.

Resposta: Uma das formas de minimizar o pico de corrente no instante inicial da partida de motores é realizar o controle de tensão de alimentação do sistema. Durante a simulação conseguimos obter esse controle através de um sinal rampa na entrada do sistema que possibilitou o aumento linear do sinal de entrada fazendo com que o pico de corrente na partida da maquina seja conseqüentemente diminuído.

Resultados das simulações:

Exercício 3: Considere o MOTOR 2 e simule a condição em que ocorre uma falha e o fluxo da maquina e reduzido bruscamente para 5 % do fluxo a vazio. Considere a maquina inicialmente a vazio e sem proteção. Apresente o efeito dessa falha na corrente de armadura e na velocidade da maquina. Qual será a velocidade final teórica? E o valor da corrente de armadura no momento transitório?

Resposta: O valor da velocidade final teórica do sistema é , 380 rad/s e da corrente de armadura no momento do transitório da maquina é aproximadamente 7000 A.

Resultados das simulações: Resultados das simulações:

Gerador:

Exercício 1: Considere um gerador de excitação independente com os seguintes parâmetros:

Kg = 100 V por Ampere de campo na velocidade nominal Considere que o campo do gerador e alimentado por um conjunto formado por uma fonte senoidal (Vmax = 280 V, 60 Hz) e ponte retificadora de onda completa (arranjo semelhante ao utilizado nas aulas de laboratório).

a) O gerador esta a vazio. Determine analiticamente e por simulação Ea(t) em regime permanente.

b) Considere a condição do item (a) e em seguida que uma carga 1 Ω e 0,15 H(em serie) e conectada aos terminais da armadura. Determine analiticamente e por simulação Ia(t) em regime.

Resposta:

(A) A tensão gerada, considerando a velocidade constante e a linearidade magnética, é dada por:

(B) A corrente de armadura em função do tempo é dada por:

Logo temos que :

Assim determinamos as constantes pelo método dos resíduos:

Obtendo assim o resultado final da corrente em função do tempo:

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