Da redução da tensão interna devido a reação da armadura; Do enfraquecimento do campo pela redução da tensão terminal.

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Adelina Antas
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1 65 9 CRCTERÍSTIC TERMINL DO GERDOR COM EXCITÇÃO EM DERIÇÃO 9.1 INTRODUÇÃO Como no gerador com excitação independente, a tensão terminal do gerador com excitação em derivação varia com a corrente fornecida para uma carga conectada ao seus terminais. característica terminal gerador dependerá da: i) Queda de tensão na resistência da amardura provocada pela resistência da carga; ii) iii) iv) Queda de tensão nas escovas de carvão; Da redução da tensão interna devido a reação da armadura; Do enfraquecimento do campo pela redução da tensão terminal. Na Figura 41 é ilustrado o circuito equivalente do gerador cc de excitação independente alimentando uma carga genérica. R aj R F esc R R I F E CRG Figura 41: Circuito equivalente do gerador de excitação em derivação. Para o circuito da armadura pode-se escrever as seguintes relações:

2 66 I a = = E a (R a R i ) I a esc E a = kφω (9.1) Enquanto que para o circuito de campo pode-se escrever: f = f = (R aj R f ) I f F F = N f I f (9.2) Como a tensão terminal do gerador com excitação em derivação é usada para alimentar também o campo, além das quedas de tensão no circuito de armadura e da redução do fluxo devido a reação do fluxo, haverá também o enfraquecimento do campo com a redução da tensão terminal do gerador. Figura 42 ilustra o comportamento da tensão terminal em função da corrente fornecida para uma carga. T E T1 R reacao, ~ da armadura diminuicao, ~ da corrente If I nom = Figura 42: Característica terminal do gerador de excitação em derivação em função da corrente fornecida para carga. 9.2 OBJETIOS Levantamento da característica terminal do gerador com excitação em derivação do Laboratório de Máquinas da Faculdade de Engenharia da UFJF.

3 DDOS NOMINIS D MÁQUIN DE CORRENTE CONTÍNU Nos ensaios em laboratório será utilizado uma máquina em corrente contínua com as seguintes características: Potência nominal Tensão armadura Corrente armadura (W) nominal () nominal () Tensão campo Corrente campo elocidade nominal () nominal () nominal (rpm) Na realização deste ensaio será usado um motor síncrono de quatro polos para acionar o gerador de excitação independente com velocidade constante igual a 1800 rpm. O circuito de campo será conectado em paralelo com os terminais do gerador e será usado um banco resistivo para variar a corrente de carga fornecida. 9.4 UTOEXCITÇÃO E DETERMINÇÃO D RESISTÊNCI DE CMPO CRÍTIC O processo de autoexcitação do gerador com excitação em derivação acontece porque o gerador possui um tensão residual e a resistência equivalente do campo é menor que a resistência crítica do gerador. Na Figura 43 é ilustrado o processo de autoexcitação. Ea = t vazio circuito de campo 1 circuito da armadura (Ea) Ea RESIDUL If () Figura 43: Processo de autoexcitação do gerador com excitação em derivação.

4 68 Para investigar o processo de autoexcitação do gerador realize a montagem da Figura 44. gora mantendo aberto os terminais de saída o gerador, varie a resistência do campo até ocorrer o processo de excitação do gerador conforme ilustrado na Figura 45. Neste momento desligue a máquina e com um ohmímetro meça a resistência de campo crítica. R R I Rede 3 φ 220 / 60Hz MS ω = 1800 rpm E res R F R aj Figura 44: Diagrama esquemático para determinação da resistência crítica do campo. Rf 4 Rf C Rf 3 Rf 2 t Rf 1 1 Ea RESIDUL Figura 45: Determinação da resistência crítica do circuito de campo do gerador com excitação em derivação. If () 9.5 LENTMENTO D CRCTERÍSTIC TERMINL SEM O EFEITO D REÇÃO D RMDUR Para evitar o efeito da reação da armadura conecta-se os enrolamentos de interpolos (R I ) em série com o enrolamento da armadura conforme mostrado na Figura 46. pós a montagem do circuito proposto, com a carga desconectada, ajusta-se a resistência do campo em derivação até que a tensão terminal do gerador seja igual a nominal.

5 69 Começa-se então a variar a carga anotando os valores da corrente fornecida e da tensão terminal do gerador. Uma atenção especial dever ser dispensada para não extrapolar o valor da corrente nominal da máquina neste ensaio. R R I Rede 3 φ 220 / 60Hz MS ω = 1800 rpm E R F R aj R L Figura 46: Diagrama esquemático para o levantamento da característica terminal do gerador com excitação em derivação sem o efeito da reação da armadura. Tabela 24: Medições para o gerador CC sem reação da armadura Medição T () () LENTMENTO D CRCTERÍSTIC TERMINL CON- SIDERNDO REÇÃO D RMDUR gora para verificar o efeito da reação da armadura sobre o funcionamento do gerador com excitação em derivação vai se repetir o ensaio anterior porém desconectado os enrolamentos de interpolos (R I ) conforme mostrado na Figura 47. pós a montagem do circuito proposto, com a carga desconectada, ajusta-se a resistência do campo em derivação até que a tensão terminal do gerador seja igual a nominal.

6 70 Começa-se então a variar a carga anotando os valores da corrente fornecida e da tensão terminal do gerador. Neste ensaio deve-se evitar o centelhamento excessivo nas escovas. R Rede 3 φ 220 / 60Hz MS ω = 1800 rpm E R F R aj R L Figura 47: Diagrama esquemático para o levantamento da característica terminal do gerador com excitação em derivação com reação da armadura. Tabela 25: Medições para o gerador CC com reação da armadura Medição T () () INSTRUMENTOS UTILIZDOS 01 voltímetro CC; 02 amperímetro CC; 01 banco de carga variável.

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