Geradores Síncronos, Notas de estudo de Engenharia Química

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Geradores Síncronos:

Professora: Leila Ferrari

Acadêmicos:

Franciane Bertotti

Henan José Michelin

Jaqueline Oliveira Brotto

Jéssica Guérios Bez

Maria Angélica Lima Cherubim

Nathalia Passaia

Índice



Gerador



Formas de acionamento e sua influência nos alternadores



Sistema Trifásico



Formas de Ondas Geradas



Formas de excitação dos Geradores Síncronos



Gerador síncrono alimentando uma carga puramente indutiva



Gerador síncrono alimentando uma carga puramente capacitiva



Gerador síncrono alimentando uma carga puramente resistiva



Diagrama Vetorial



Alternador com Carga Puramente Resistiva



Alternador com Carga Indutiva



Alternador com Carga Capacitativa



Regulação da tensão



Associação dos Geradores síncronos em Paralelo

Gerador

Síncrono – A máquina opera com uma velocidade

de rotação constante sincronizada com a frequência

da tensão elétrica alternada aplicada nos terminais

da mesma.

O funcionamento é baseado na lei de indução

eletromagnética de FARADAY.

Toda vez que um circuito elétrico ficar sujeito a um

fluxo magnético variável será induzida uma força

eletromotriz no mesmo.

Gerador

Partes principais de um alternador

- Indutor : cria um campo magnético que

excita o alternador.

- Induzido ou armadura : são os enrolamentos

onde se induzirão as fems.

- Anéis coletores e escovas : tem por função

retirar a energia gerada pela máquina ou levar

uma tensão cc para o seu circuito rotórico.

Gerador



A rotação dos pólos produzirá uma variação de fluxo

sobre o condutor ou bobina o enrolamento de armadura

fica distribuído em ranhuras que fazem parte de um

pacote de chapas de aço silício fixas a carcaça o circuito

do campo é ligado a anéis coletores através das quais é

ligada a fonte de cc de excitação.

Sistema Trifásico

Alternador trifásico bipolar

Formas de Ondas Geradas

1.1 Alternador com entreferro constante

Entreferro constante ao longo da curvatura da sapata

polar

◦ As linhas de força buscam o caminho de menor relutância

◦ Como a relutância é constante tem-se indução constante

◦ Fem constante durante 100

o

E, já que a sapata tem 100

o

E

◦ Fem trapezoidal

1.2 Entreferro de espessura variável

◦ Entreferro maior nas extremidades da sapata

◦ Maior indução no centro do poloo que nas extremidades

◦ Produzindo uma indução e uma fem próximas de uma senóide

Formas de Ondas Geradas

1.3 Enrolamento distribuído no indutor

◦ Entreferro constante em todo o perímetro do rotor

◦ Enrolamento de campo fracionado em bobinas parciais

concêntricas

◦ Onde há maior número de bobinas há mais indução

◦ Fem e indução aproximadamente senoidal

1.4 Enrolamento distribuído do induzindo

◦ As fem’s induzidas das bobinas não estão em fase e a fem

resultante é a soma destas considerando a defasagem

◦ Fem de saída do gerador com forma senoidal

◦ Fator de distribuição: relação entre a soma vetorial e a soma

aritmética das fem’s das bobinas

Formas de excitação dos

Geradores Síncronos



Com escovas e anéis de

excitação:

Formas de excitação dos

Geradores Síncronos



Sem escovas e anéis de

excitação:

Gerador síncrono alimentando

uma carga puramente capacitiva

Aumenta a tensão gerada

Gerador síncrono alimentando

uma carga puramente resistiva

Distorção do fluxo dos pólos e torque

freante

Alternador com Carga Puramente

Resistiva

Ef = Vf + Ia.Xs

Seu módulo é obtido por

Ef = ((vF)^2 + Ia.Xs)^2)^1/

Ef

Ia

Vf

Ia.Xs

α

Alternador com Carga

Indutiva

I. Carga Indutiva Pura

O módulo de Ef é dado por:

Ef = Vf + Ia.Xs

Vf

Ia

Ef

Ia