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Funcionamento isolado da rede - enunciado

0.

Esquema

A figura 1 esquematiza o funcionamento da máquina síncrona como gerador (alternador) isolado da rede.

Figura 1

O motor de accionamento possui um regulador por forma a manter constante a velocidade de rotação do grupo (à velocidade nominal) ajustando o binário desenvolvido pelo motor. Este regulador recebe como sinal de entrada a velocidade de referência , a velocidade real do grupo e, no caso concreto, um termo de acção preditiva igual ao binário electromagnético correspondente à potência activa medida aos terminais da máquina síncrona.

O circuito de alimentação do indutor inclui um regulador cuja função é manter constante e igual ao seu valor nominal, o valor eficaz da tensão aos terminais do induzido. Ele regula o valor da corrente que deve circular no indutor.

 

1.

Ponto de funcionamento nominal

No ponto de funcionamento nominal a máquina debita a corrente nominal com nominal (indutivo).

Calcular

  • a impedância de carga
  • a corrente do indutor
  • o binário electromagnético desenvolvido pela máquina
para as condições de funcionamento correspondentes ao ponto nominal.

 

2.

Evolução da corrente do indutor em função da carga

Para estudar a forma como o regulador de tensão faz evoluir a corrente do indutor em função da carga, por forma a manter constante a tensão aos terminais do induzido, deve ter-se em conta dois parâmetros (figura 2) :

  • o primeiro, corresponde à desfasagem que a carga impões entre a tensão aos seus terminais e a corrente que ela absorve. O ângulo (desfasagem de relativamente a V) será positivo se a corrente estiver em atraso relativamente à tensão (carga indutiva) e negativo se a corrente estiver avançada relativamente à tensão (carga capacitiva);

  • o segundo, corresponde ao valor eficaz da corrente que a carga absorve (de zero a ).

Na animação seguinte pode visualizar-se como deverá evoluir a corrente do indutor em função destes dois parâmetros, agindo sobre os seus valores.

 

 

Calcular, desprezando a resistência, a equação que relaciona com a corrente debitada assumindo que o regulador de tensão mantém constante o valor eficaz da tensão e igual à tensão nominal de fase . Traçar as curvas para diferentes valores de.

 

 

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