Máquinas de Corrente Alternada (ENE052)

Máquinas de Corrente Alt d

Alternada ^(ENE052)

2.3 Cálculo de Parâmetros do Gerador Síncrono (Ensaios) ( )

Prof Abilio Manuel Variz Prof. Abilio Manuel Variz

E n g e n h a r i a E l é t r i c a E n g e n h a r i a E l é t r i c a

U n i v e r s i d a d e F e d e r a l d e J u i z d e F o r a

P e r í o d o 2 0 1 0 3

P e r í o d o 2 0 1 0 - 3

Circuito Equivalente do G.S. q

2

A s A A A

V 

 E   jX I   R I 

Parâmetros do Gerador Síncrono

3

A s A A A

V 

 E   jX I   R I 



Tensão Interna Ea = ?



Tensão Interna, Ea = ?



Reatância Síncrona, Xs = ? R i tê i d A d R ?



Resistência da Armadura, Ra = ?

 Ensaios de Circuito Aberto e de Curto Circuitosa os de C cu to be to e de Cu to C cu to

Ensaio de Circuito Aberto

O Ci it T t

4



Open Circuit Test



Ensaio a Vazio



Objetivo:

 Obter a relação

 Obter a relação E_A x I_F do gerador



Etapas:

1. Gerador operando na velocidade nominal;

2. Nenhuma carga é conectada nos terminais;

3. Incrementar a Corrente de Campo (I_F) de 0 até o máximo, e Medir os valores de Tensão Terminal, V .

Ensaio de Circuito Aberto (Curva) ( )

5



Relação V x I



Relação V

x I

 Característica de Circuito Aberto Circuito Aberto

 Open-circuit characteristic (OCC)



Região Linear

Li h d E f

 Linha do Entreferro



Região Não-Linear



Região Não Linear

 Região Saturada

 Aumento da relutância do ferro

Ensaio de Circuito Aberto (Relação) ( ç )

6

G S V i ^{E  V }



G.S. a Vazio:

V 

 E

 V

 Gerador em Estrela:

3 V

V 



 Gerador em Delta:

V 

 V 



Relação E

x I

 Característica de Circuito Aberto

 Open-circuit characteristic (OCC)

Ensaio de Curto-Circuito

Sh t Ci it T t

7



Short Circuit Test Obj i



Objetivo:

 Obter X_S



Etapas:

1. Gerador operando na velocidade nominal;

2. Ajustar corrente de campo (I_F) em 0A;

C i i i i d á i (V )

3. Curto-circuitar os terminais da máquina (V_Ø =0);

4. Incrementar Corrente de Campo (I_F) e Medir os valores de Corrente de Linha I Medir os valores de Corrente de Linha, I_L.

Ensaio de Curto-Circuito (Curva) ( )

8



Relação I

x I

 Característica de

 Característica de Curto-Circuito

 Short-circuit characteristic (SCC)



Reta

 No ensaio o campo

 No ensaio, o campo magnético da máquina (Bnet) é muito baixo,

por isso não há saturação.

Ensaio de Curto-Circuito (Relação) ( ç )

9

G d E t l I  I 



Gerador em Estrela:



A L

I  I



Gerador em Delta:

3

L A

I   I



Relação I

x I

 Característica de Curto-Circuito

 Short-circuit characteristic (SCC)

(SCC)

Ensaio de Curto-Circuito (Equação) ( q ç )

10

E

I 



_{I I} ^{ E}

A

A S

I  R jX



A

A A

A S

I I

R X

 



Ensaio de Curto-Circuito (Xs) ( )

11

2 2

E

Z

R

X

A

Z R X E

   I



Como Xs >> Ra

A s

A

X E

 I

A

Obtenção da Reatância Síncrona (Xs) ç ( )

C I

12



Com o mesmo x I

:

A OCC

s

E V

X I I

 

SCC

s

A A

I I

 Na região saturada, o valor de Xs perde

precisão.

Short-Circuit Ratio

13

Short-Circuit Ratio =

(para V nominal com terminal em circuito aberto)

I

(para nominal com o terminal curto-circuitado)

F A

I I

Ensaio de Rotor Bloqueado q

E i CC (DC)

14



Ensaio CC (DC).



Objetivo:



Objetivo:

 Obter R_A



Etapas:

1. Bloquear o Eixo do Gerador, ω=0, Eq , , _AA=0;;

2. Aplicar uma tensão CC nos terminais da máquina;

3. Variar a tensão aplicada até que a corrente consumida seja equivalente a corrente nominal da máquina (se possível);

4. Medir os valores de Tensão Aplicada e Corrente Consumida.

Ensaio de Rotor Bloqueado (CC) q ( )

15

E



E

=0



Gerador em Estrela:



Gerador em Estrela:

TBLQ

R V

2.

BLQ

BLQ

A

L

R  I



Gerador em Delta:

V

A

L

R V

 I

LBLQ

Exercício 2.3.1 3

S j G S d 200kVA 480V 50H Y t d

16



Seja um G.S de 200kVA-480V-50Hz-Y com corrente de campo nominal de 5A. Este G.S. ao ser testado apresentou as seguintes medições:

as seguintes medições:

 Circuito Aberto (OCC): Para I_F nominal mediu-se V_T = 540V.

 Curto-Circuito (SCC): Para I_F nominal mediu-se I_L = 300A.

 Rotor Bloqueado: Com tensão CC de 10V aplicado nos terminais mediu- se uma corrente consumida de 25A.



Calcule R

e X



Calcule X

considerando R

=0

Informações ç

A l

17

Pro as



Aulas:

 Presença obrigatória

 Início: 09-ago-2010



Provas:

 TVC1: 22-set-2010 (qua)

 TVC2: 18-out-2010 (seg)

 Início: 09 ago 2010

 Término: 10-dez-2010

 TVC2: 18 out 2010 (seg)

 TVC3: 29-nov-2010 (seg)

 2ª Chamada/Substitutiva:



Dúvidas:

 E-mail: prof.variz@gmail.com

06-dez-2010 (seg)

 Atendimento pessoal: Galpão do PPEE, 2º Andar.

 Quartas de 08:00 até as 10:00

 Quintas de 10:00 até as 12:00

 Quintas de 10:00 até as 12:00



Informações, Avisos e Material Didático:

 http://sites.google.com/site/profvariz/