Máquinas

AC

•Corrente eléctrica alternada

•Electromagnetismo

•Transformadores

•Máquinas corrente contínua

•Máquinas corrente alternada

•Outras máquinas

Assíncronas

Síncronas

S

BR

BS

BR

BS

Btotal

)( SRi BBkT

sin SRi BBkT

P

fn

2

Ti

Máquina Síncrona

Rotor persegue contínuamente o campo do estatot

n cte

cos variável

SRST

+

–

VDC(excitação)

N

S

s

Móvel ►► Fixo ?

Aumento de binário de carga no veio do motor

Sem carga

Com carga

= 0º

R = S = sinc

Desaceleração

Aumento de

Aumento de Ti

Aceleração

> 0º

R = S = sinc

Ti

Ti Tr

Est

ator

Rot

or

excitação rectificador máquina síncrona

I baixo

Magnetização do rotor (VCC)

a) Segmentos + escovas Manutenção e perdas b) Fonte CC, montada no veio do rotor

T

n

Tn

Tmax

( 3 x Tn)

Prede >> Pmáquina

Perda de sincronismo

Binário na máquina síncrona

nS

P

Vi

Gerador Síncrono

Vi120ºVi 240º

R

S

T

VCC

RSLS

Vi Vf

RF

LFVF

ISIF

Vf = Vi – j XS IS – RS IS

Circuito equivalente – máq síncrona

Por fase:

Vf = Vi + j XS IS + RS IS (motor)

(gerador)

IR

IC

IL

VF

IA

VF = VA + j XS IA + RA IA

VA = VF - j XS IA - RA IA

BT

IA

BR

BS

VF

IA

j XSIA

RA IA

RA IA

VA

j XSIA

BR VA

BT VF

BS - j XS IA

P

1

P

2

P

3

P

4

Vfase

VA1

VA2

VA3

VA4

IA1 IA2 IA3

IA4

carga e VA = cte (módulo)

jXSIA

IA

P

Notar que o factor de potência diminui, passa por 0 e aumenta seguidamente

(AVANÇO) (ATRASO)

Tcarga Tind

cte

IF cte VA cte

P ( P = T ) carga – efeitos em P

IA1 VA1

Vfase

IA2

VA2

IA3

IA4

VA3 VA4

P

P

Variação da corrente de campo (IF)

cos indutivocos capacitivo

Potência activa

IA

IF

Carga c

apac

itiva

Carga indutiva

Carga resistiva

IF

Fornece Q Consome Q( VA cos > Vfase ) ( VA cos < Vfase )

Fornece P

VA em avançoface a Vfase

VA em atrasoface a Vfase

Consome P

GERADOR

MOTOR

VA

IA

Vfase Vfase

Vfase Vfase

VA

VA VA

IA

IA

IA

Situações possíveis em máquinas síncronas

sub-excitaçãosobre-excitação

Arranque da máquina síncrona

Motor auxiliar

Redução da frequência eléctrica

Enrolamentos amortecedores

1

2

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