Baixe Gerador síncrono e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! GERADOR SÍNCRONO Geradores síncronos ou alternadores são máquinas síncronas usadas para converter potência mecânica em potência elétrica ASPECTOS CONSTRUTIVOS A máquinas síncronas operando como motor ou operando como gerador possui duas partes fundamentais: Uma parte fixa chamada de estator, onde estão alojados os enrolamentos denominados enrolamentos de armadura. Uma parte móvel chamada de rotor, onde está alojado o enrolamento de campo. OBS: Existe máquina síncrona, chamada de conversor síncrono cujo enrolamento de campo está no estator e o enrolamento de armadura no rotor. Essa configuração é menos usual. Toda explicação e modelagem será baseada na configuração anterior. winding
Flux
armature [> paths
indina
Rotor com pólos salientes
Rotor cilíndrico
Stator of a 190-MVA throe-phase 12-kV 975-r/min hydroelectric generator. The
conductors have hollow passages through which cooling walter is circulated. (Brown Bover'
Corporation.)
Estator de um gerador síncrono
Rotor
Stator
sed co rafa na io e CORE EEE AR
EXCITATRIZ SEM ESCOVA
Three-phase
output
Exciter | Three-phase | Synchronous muchine
I rectifier 1
1 1
1 tel -
Exciter armature 1 pa Main field
t Ê E
I
T
| | |
1
| i
À 1
NA A AS E | :
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I I
I |
I
Leo l [o Main armature
| /
| 1
[| à !
Three-phuse ! !
input (low | |
current) ' I
Para produzir a excitação de um gerador completamente independente de qualquer fonte de potência externa, uma pequena excitatriz piloto. Trata-se de um gerador ac com ímã permanente montado no rotor e um enrolamento trifásico no estator. Ela produz a potência necessária para o circuito de campo da excitatriz principal. A figura a seguir, apresenta essa configuração. Rotor
Caia
pads *
I
NS t |
EE EN OE E Ra SR imo ii ni Ementa ES
Exciter
ficld
Pav a
Stator
Exciter
Exciter armature
Three-phase
rectifier
Main field
E
Les
Three- phase
input (low
current)
Gerador com excitatriz piloto
Main armature
| Synchronous machine
Three-phase
output
Gráfico fluxo x corrente
»lcampo
Circuito equivalente
FIGURE 8.12
Diagrama fasorial do gerador síncrono
E,
1X sia
FIGURE 8-13
>- The phasor diagram of a synchronous
l Ba LrRs generator at unity power factor.
A
Característica de circuito aberto
Air- gr ine
Er V a line
Open-circuit characteristic
(OCC)
(a)
Característica de curto circuito
PR!
Short-circuit charagteristic
(SEC)
Procedimentos para o teste de circuito aberto 1.O gerador é acionado na velocidade nominal e os terminais permanecem sem carga; 2.A corrente de campo é gradualmente aumentada e registra-se o valor da tensão terminal em cada instante 3.Com esta característica é possível achar a tensão terminal para qualquer corrente de campo Será avaliado primeiro a operação com fator de potência em atraso. Se mais carga é adicionada no mesmo fator de potência, aumenta mas permanece com o mesmo ângulo com respeito a tensão terminal. Então, a tensão terminal é reduzida pois inicialmente consideramos que a tensão interna é considerada constante. AI A s AV E jX I
SN A (b)
Conclusões: 1.Se cargas em atraso, ou seja cargas com potência reativa indutiva (+Q) são adicionadas ao gerador, a tensão terminal decresce de forma significativa 2.Se cargas com fator de potência unitário são adicionadas, existe uma pequena redução na tensão terminal. 3.Se cargas em avanço, ou seja cargas com potência reativa capacitiva (-Q) são adicionadas ao gerador a tensão terminal aumentará. Quais as condições para a operação em
paralelo ?
Generator 2
1. As tensões de linha (rms) dos dois geradores devem ser iguais 2. Os dois geradores devem ter a mesma seqüência de fase 3. Os ângulos de fase de quaisquer duas fases correspondentes devem ser iguais 4. A freqüência do novo gerador deve levemente superior que a freqüência do sistema em operação Procedimentos para o paralelismo
wu)
Generator )
A
57
DA
N
Switch 8;
(b)
Load
Operação de geradores em paralelo com um sistema de potência grande Quando um gerador é conectado em um sistema de potência, esse sistema é geralmente tão grande que a operação do gerador não causará efeitos sobre o sistema. Barra infinita é um grande sistema de potência que cuja tensão e freqüência não variam independentemente de quanta potência está sendo suprida ou consumida pelo sistema.
