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9.6 MÁQUINAS SÍNCRONAS - Coggle Diagram
9.6 MÁQUINAS SÍNCRONAS
MOTORES: CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS
Efeito da reação da armadura
Uma máquina síncrona CA, quer operando como gerador, que como motor, terá uma reação da armadura de efeito DESMAGNETIZANTE quando SOBREXCITADA e MAGNETIZANTE quando SUBEXCITADA.
A reação da armadura produz uma tendência a trazer a corrente de armadura para um FP unitário (corrente em fase com a tensão do barramento) à medida que se aplica a carga, independente do estado de excitação da máquina.
Uso do motor síncrono como corretor do FP
Um motor síncrono é capaz de entregar a sua potência mecânica e simultaneamente drenar do barramento uma corrente em avanço.
A componente original em quadratura (e em atraso) da corrente de carga é neutralizada em parte, pela componente em quadratura em avanço da corrente do motor síncrono.
O ângulo de fase final fica, dessa maneira, menor, resultando em uma corrente mais em fase com a tensão do barramento.
Uma melhora no FP geral do sistema para qualquer carga dada, resulta em:
(2) uma redução da queda de tensão da linha e uma melhor regulação em termos de tensão;
(3) um aumento no rendimento geral do sistema (linhas e equipamentos);
(1) um aumento da capacidade da fonte, permitindo suprir cargas adicionais;
e (4) um custo operacional menor como consequência.
Ajuste do FP do motor síncrono sob carga constante
A diferença fasorial entre a tensão aplicada por fase Vf e a fem gerada por fase Egs é a tensão resultante Er, que produz a corrente de armadura Ia, em fase, Ia=Er/Zf.
A corrente da armadura Ia, depende apenas do valor e do ângulo de fase Er para que se desenvolva a potÊncia mecânica Vfla necessária para acionar a carga acoplada ao eixo do motor.
Imagina-se que em um motor síncrono está operando com sua excitação nominal (FP unitário) com uma dada carga mecânica.
Efeito da subexcitação e sobrexcitação
O ângulo (alfa) muda, mudando Ia para que a mesma seja suficiente para produzir a potência mecânica necessária.
A corrente de armadura Ia, aumenta com a sobre ou subexcitação, pois com o FP unitário se obtém a menor corrente de armadura.
Efeitos do aumento de carga (desprezando os efeitos da reação da armadura) sob excitação constante
(2) Se o motor síncrono está sobre ou subexcitado, seu FP tende a aproximar-se da unidade com o aumento de carga;
(3) Quando o motor está sobre ou subexcitado, a variação no FP é maior que a variação na corrente com a aplicação da carga;
(1) Conforme a carga mecânica cresce, a corrente de armadura Ia aumenta, independentemente da excitação;
(4) Quando o motor está normalmente excitado, a variação na corrente é maior que a variação no FP quando aumentada a carga, e o FP tende a colocar a corrente mais em atraso.