Conversão de Energia II
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- Jonathan Marques Leão
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1 Deprtmento de Engenhri Elétric Conversão de Energi II Aul 6.4 Máquins íncrons rof. João Américo Vilel
2 Máquin íncron Curv de Cpcidde r um tensão terminl e corrente de rmdur constnte (no vlor máximo permitido pels limitções de quecimento), obtém um vlor constnte de potênci prente de síd. Q V I A potênci prente constnte corresponde um círculo cujo centro está n origem do gráfico d potênci retiv versus potênci tiv. Q V.I Limite de quecimento d rmdur Conversão de Energi II
3 Máquin íncron Curv de Cpcidde emelhntemente, pr um tensão terminl constnte e corrente de cmpo (e consequentemente E f ) está limitd um vlor máximo, determindo por limitções de quecimento do cmpo. j Q Vˆ Iˆ Eˆ f Vˆ j * Iˆ O produto fsoril d tensão terminl e corrente de rmdur tem como prte rel o potênci tiv nos terminis d máquin e prte complex potênci retiv nos terminis d máquin. Considerndo R = 0 Iˆ Eˆ f j Vˆ j Eˆ I j j Vˆ ˆ f Conversão de Energi II
4 Máquin íncron Curv de Cpcidde emelhntemente, pr um tensão terminl constnte e corrente de cmpo (e consequentemente E f ) está limitd um vlor máximo, determindo por limitções de quecimento do cmpo. j Q Vˆ Iˆ * Eˆ I j j Vˆ ˆ f E V V jq j j * f V V V * V j Q j j E f V * Conversão de Energi II
5 Conversão de Energi II Máquin íncron Curv de Cpcidde emelhntemente, pr um tensão terminl constnte e corrente de cmpo (e consequentemente E f ) está limitd um vlor máximo, determindo por limitções de quecimento do cmpo. f V E V Q * f E V V j Q j j Modulo do número complexo.
6 Máquin íncron Curv de Cpcidde O limite de potênci devido o quecimento de cmpo é um circunferênci centrd em (Q = -V / s ). Q Q V E f V E V f V.I Limite de quecimento do cmpo V Conversão de Energi II
7 Máquin íncron Curv de Cpcidde Normlmente potênci tiv máxim entregue deve ser limitd pel corrente de rmdur, ms dependendo d impedânci d máquin e d impedânci equivlente d rede esse vlor pode ser menor. mx E f V EQ EQ Motor Q Gerdor O limite pode ser máxim potênci mecânic (turbin). V Máxim potênci tiv que o motor é cpz de receber do sistem Máxim potênci tiv que o gerdor é cpz de entregr o sistem Conversão de Energi II
8 Máquin íncron Curv de Cpcidde Limite de quecimento do cmpo Motor Q Gerdor Limite de quecimento d rmdur Q cp Q ind Q ind Q cp Máxim potênci tiv que o motor é cpz de receber do sistem V Máxim potênci tiv que o gerdor é cpz de entregr o sistem Conversão de Energi II
9 Exercício A curv de cpcidde d figur bixo present os limites de operção d máquin síncron. Quis são os ftores que produzirm os limites 1, e 3 n operção d máquin síncron. Fig. 1 Conversão de Energi II
10 Motores íncron - Acionmento A figur present o torque no motor síncrono no momento em que tensão é plicd os enrolmentos esttóricos. O rotor está prdo, e o cmpo girnte produzido pelo esttor gir n velocidde síncron. Ness condição de operção o motor não present torque resultnte. Conversão de Energi II
11 Motores íncron - Acionmento Com o rotor prdo, durnte um ciclo elétrico, o torque induzido teve um sentido direto e depois um sentido indireto, sendo o torque médio induzido nulo, o longo de um ciclo. O efeito prático é que máquin vibr. A máquin não prte e finlmente sobre-quece. Conversão de Energi II
12 Motores íncron - Acionmento Motor uxilir Acoplndo um motor uxilir, fz-se rodr o rotor té à velocidde de sincronismo. eguidmente ligm-se os enrolmentos esttóricos à tensão d rede e descopl-se o motor uxilir. Redução de frequênci (inversor) Reduzir frequênci e, consequentemente, velocidde de rotção do cmpo girnte, de form que o rotor poss celerr (bruptmente) e coplr-se mgneticmente com o rotor, no intervlo de meio ciclo d rotção do cmpo girnte. Depois ument-se frequênci d tensão de limentção té os seus 60 Hz. Conversão de Energi II
13 Motores íncron - Acionmento Enrolmentos mortecedores Os enrolmentos mortecedores são brrs colocds ns fces do rotor e curto circuitds ns extremiddes por néis. Esss brrs são muito precids com um rotor em giol, e o motor Fig. 1 oper como um motor de indução durnte o trnsitório de celerção. Conversão de Energi II
14 Fig. 1 Exercício 8) Um gerdor síncrono trifásico de 400 V(tensão de linh), ligdo em Y, 30 pólos e 60 Hz tem um retânci síncron de 1,95 Ω/fse. A corrente de cmpo n tensão nominl vzio é 100 A. Nesse problem, tods s perds podem ser desprezds. uponh que o circuito equivlente de Thévenin d rede no ponto de conexão do gerdor sej representdo pel tensão V EQ de 400 V(tensão de linh) e pel retânci EQ de,65 Ω/fse. A figur bixo present conexão do gerdor síncrono à rede elétric e outr figur present curv de cpcidde do gerdor síncrono neste ponto de conexão. Com bse nests informções clcule potênci no ponto 1 indicdo n curv de cpcidde. Obs. corrente máxim que o enrolmento de cmpo suport é 150 A. Conversão de Energi II
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