Relatório Maquinas Sincronas

AULA PRÁTICA 03 – MOTOR SÍNCRONO

Assuntos:        Determinação experimental das curvas V de um motor síncrono.

Observação do ângulo de carga (δ) do motor por meio de estroboscópio

Palavras-chave: Motor síncrono, curva V, curva composta, tipos de excitação do motor, fator de potência.

Introdução Teórica:

I - Ensaio para obtenção das curvas V

O ensaio pretende mostrar ao aluno que o fator de potência no qual um motor síncrono opera e, portanto, a corrente de armadura, pode ser controlada pelo ajuste da corrente de campo, como mostra a figura 1.

As curvas a serem determinadas mostram a relação existente entre a corrente de armadura por fase (Ia) e a corrente de campo (If), para uma tensão terminal constante e uma dada carga mecânica no eixo do motor.  Devido ao seu aspecto característico, elas são chamadas de “curvas V”. Uma família de curvas V é mostrada na figura 1, para várias cargas. Observe que FP = cosθ, nesta figura.

[pic 1]

Observe que para uma dada carga constante no eixo do motor, a corrente de armadura é mínima quando o FP = 1,0 (fator de potência é unitário) e a corrente aumenta à medida que o FP decresce.

As linhas tracejadas no gráfico da figura 1 representam os pontos com FP constantes e são as chamadas “curvas compostas” dos motores síncronos. Estas curvas mostram como a corrente de campo deve ser ajustada para manter o FP constante ã proporção que a carga varia.

Conforme indicado (figura 1), os pontos de operação à direita da curva composta para FP unitário correspondem a sobreexcitação do motor e entrada de corrente adiantada (FP capacitivo). Os pontos ã esquerda correspondem a subexcitação do motor e entrada de corrente atrasada (FP indutivo).

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Procedimento:

[pic 2]

1. Ligar a máquina síncrona como motor conforme a figura 2 e a máquina de corrente contínua acoplada a ela como gerador shunt para servir como carga mecânica no motor.

1. Partir o motor com o circuito de campo em aberto, isto é, partir empregando o seu enrolamento amortecedor como se essa máquina fosse um motor de indução em gaiola.

1. Variar a corrente de campo desde a subexcitação até a sobreexcitação observando a corrente de armadura e anotando na tabela abaixo os valores lidos nos diversos aparelhos de medida. Fazer o ensaio com o motor síncrono operando: (a) a vazio; (b) a mela carga; (c) a plena carga.

Nota:        Como já mencionado, a tensão aplicada nos terminais do motor deve permanecer no valor nominal durante todos os ensaios.

1. Traçar as curvas V correspondentes.

TIPO DE ENSAIO	Potência fornecida (watts)	Corrente de campo (ampéres)	Corrente de linha (ampéres)	Ia (valor médio em ampéres)	Fator de potência ou cosθ
I1	I2	I3
A VAZIO	280	4,35	0,90	0,85	0,75		0,80 Lead
190	4,00	0,50	0,65	0,65		0,93 Lead
230	3,50	0,40	0,70	0,40		0,99 Lag
250	2,60	0,85	1,10	0,90		0,73 Lag
290	1,40	1,6	1,85	1,70		0,47 Lag
A MEIA CARGA	460	4,20	1,30	1,35	1,15		0,92 Lead
410	3,90	1,10	1,20	0,95		0,95 Lead
400	3,35	1,10	1,25	0,95		0,99 Lag
350	2,50	1,25	1,50	1,30		0,82 Lag
440	1,50	1,90	2,10	1,95		0,60 Lag
A PLENA CARGA	500	4,15	1,40	1,50	1,30		0,95 Lead
500	4,00	1,35	1,40	1,15		0,975 Lead
480	3,35	1,30	1,45	1,20		0,99 Lag
460	2,55	1,45	1,70	1,45		0,82 Lag
545	1,50	2,15	2,40	2,25		0,61 Lag

II – Observação do ângulo de carga do motor síncrono

Suponha que o motor síncrono esteja operando a vazio (sem carga no eixo). Se acrescentarmos carga no eixo do motor, o ajuste do rotor a sua nova posição de fase acompanhando a variação de carga pode ser verificado experimentalmente, observando o rotor da máquina com luz estroboscópica tendo uma frequência de lampejo que faz o rotor parecer estacionário quando esse estiver girando a velocidade nominal.

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