• MINIMIZAÇÃO DOS EFEITOS DA REAÇÃO DO INDUZIDO A

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ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I
• MINIMIZAÇÃO DOS EFEITOS DA REAÇÃO DO INDUZIDO
A minimização dos efeitos da reação do induzido é obtida com artifícios que
aumentam a relutância magnética do caminho seguido pelo fluxo da reação do
⎛
⎝
induzido, diminuindo assim seu valor e suas conseqüências. ⎜ φ =
fmm n.I ⎞
=
⎟
Rel
ℜ⎠
Caminho percorrido pelas linhas de fluxo da reação do induzido:
INDUZIDO Æ AR Æ SAPATA DO POLO Æ AR Æ INDUZIDO
N
fmm reação
do induzido
rotação
S
O trecho da sapata polar dos pólos convencionais atravessado pelas linhas de fluxo
da reação do induzido oferece uma determinada RELUTANCIA MAGNÉTICA.
Os pólos FENDIDOS, RANHURADOS E VASADOS, pela sua construção,
oferecerão um aumento da relutância magnética desse trecho, visando reduzir o
fmm n.I ⎞
⎛
=
⎟ Aumentando a
fluxo magnético da reação do induzido. ⎜ φ =
Rel
ℜ⎠
⎝
relutância, para o mesmo produto n.I , diminui o fluxo.
O fluxo magnético dos pólos também será afetado (diminuído), mas de maneira
muito pouco sensível, sendo desprezada esta redução.
Profs. Jaime Luiz Dilburt, José Carlos Masciotro
ANOTAÇÕES ADICIONAIS
ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I
POLO CONVENCIONAL
POLO FENDIDO
POLO RANHURADO
POLO VASADO
Profs. Jaime Luiz Dilburt, José Carlos Masciotro
ANOTAÇÕES ADICIONAIS
50
ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I
51
• ELIMINAÇÃO DA REAÇÃO DO INDUZIDO
A eliminação da reação do induzido será obtida através do Enrolamento de
Compensação, que é realizado nas sapatas polares, aproveitando as ranhuras ou
dutos vasados. Este enrolamento é atravessado pela corrente do induzido, e a
quantidade de espiras é feita de modo que se garanta a relação:
fmmreação do induzido = fmmenrolamento de compensação
os sentidos de corrente devem ser opostos, de modo que as fmm´s em questão se
anulem.
enrolamento de compensação
enrolamento do induzido
Desta forma, se garante a ELIMINAÇÃO DA REAÇÃO DO INDUZIDO.
NEM TODAS AS MÁQUINAS DE CORRENTE CONTINUA SÃO
CONSTRUIDAS COM O ENROLAMENTO DE COMPENSAÇÃO, E/OU COM
OS DIPOSITIVOS PARA REALIZAR A DECALAGEM. ENTÃO, PARA
ESTUDO GERAL DOS GERADORES DE CORRENTE CONTINUA SOB
CARGA, A EXPRESSÃO DA TENSÃO TERMINAL DO GERADOR SERÁ:
V =E
t
f(I
exc
, RI)
−R I
i i
isto é, a FORÇA ELETROMOTRIZ produzida em uma maquina de corrente
continua é função da corrente de excitação e da reação do induzido.
Até o presente momento, se calculava E =
bmn
e m Volts e este valor chamado
a
de TENSÃO BRUTA PRODUZIDA permanecia constante, enquanto o fluxo e a
rotação permanecessem constantes. A partir de agora, atentar para os efeitos da
REAÇÃO DO INDUZIDO, que podem reduzir o fluxo resultante e reduzir a
tensão bruta produzida.
Profs. Jaime Luiz Dilburt, José Carlos Masciotro
ANOTAÇÕES ADICIONAIS
ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I
52
SURGIMENTO DE TENSÃO NOS GERADORES DE CORRENTE
CONTINUA EM VAZIO.
1. EXCITAÇÃO INDEPENDENTE
Diagrama elétrico
Característica Magnética
E
A
ch1
Iexc
+
-
bobinas shunt ou
série
fonte
independente
V
Ri
E
Iexc nominal
Eresidual
Iexc
1.1. rotação nominal e constante
1.2. ch1 aberta
1.3. surge Eresidual
1.4. fecha a ch1, ajusta a fonte para Iexc1 que produz E1
1.5. variando a tensão da fonte, ajusta para Iexc2 que produz E2, e assim por
diante, obtendo infinitos pontos de equilíbrio Iexc x E
Profs. Jaime Luiz Dilburt, José Carlos Masciotro
ANOTAÇÕES ADICIONAIS
53
ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I
2. AUTO EXCITAÇÃO
2.1. AUTO EXCITAÇÃO SHUNT – GERADOR SHUNT AUTO EXCITADO
Diagrama elétrico
Característica Magnética
E
ch1
resistência
de controle
Ri
Iexc nominal
Rsh
Eresidual
bobinas shunt
Iexc
2.1.1.
2.1.2.
2.1.3.
2.1.4.
rotação nominal e constante
ch1 aberta
surge Eresidual
fecha ch1 Æ Eresidual oferecido a (Rsh + Ri) Æ Rsh >> Ri Æ
surge
I exc1 =
Eres
Rsh
Æ Rsh =
E
I exc
(genericamente)
2.1.5. Rsh pode ser representada no mesmo gráfico da Característica
Magnética
2.1.6. marca
I exc1 =
Eres
Rsh
Æ Iexc(1) x E1
(E1 > Eres), pois passou a
corrente Iexc1 nas bobinas de campo shunt e produziu fluxo adicional,
aumentando assim a tensão produzida.
E1
2.1.7. R = I exc 2 Æ E2
sh
E2
2.1.8. R = I exc 3 Æ E3
sh
2.1.9. e assim por diante até atingir o ponto de equilíbrio, no cruzamento da
reta Rsh com a curva da Característica Magnética.
Surgiu a tensão E com a corrente de excitação Iexc , sem a necessidade de
uma fonte externa, mas precisando da tensão residual (magnetismo residual)
Profs. Jaime Luiz Dilburt, José Carlos Masciotro
ANOTAÇÕES ADICIONAIS
54
ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I
Através do ajuste de Rsh, controlamos Ish e controlamos a tensão bruta E produzida:
Caracteristica Magnética
Detalhes
Rsh1 Æ Iexc1 ÆE1
E
Iexc nominal
Rsh2 > Rsh1
Ish2 < Ish1
E2 < E1
Rsh3 < Rsh1
Ish3 > Ish1
E3 > E1
Eresidual
Iexc
2.2. AUTO EXCITAÇÃO SÉRIE – GERADOR SÉRIE AUTO EXCITADO
Diagrama elétrico
R'S
bobinas série
Característica Magnética
E
RD
resistência de Ch2
controle (derivador)
Ri
Iexc nominal
Eresidual
Iexc
2.2.1. rotação nominal e constante
2.2.2. ch2 aberta
2.2.3. surge Eresidual
2.2.4. fecha ch2
2.2.5. permanece Eresidual pois o circuito está aberto, não passa corrente nas
bobinas série, não ocorre aumento de fluxo nem de tensão bruta
produzida. Não surge nenhuma tensão alem da tensão residual, estando
o gerador série auto excitado em vazio.
Profs. Jaime Luiz Dilburt, José Carlos Masciotro
ANOTAÇÕES ADICIONAIS
55
ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I
2.3. AUTO EXCITAÇÃO MISTA – GERADOR MISTO AUTO EXCITADO
2.3.1. GERADOR MISTO AUTO EXCITADO EM SHUNT CURTO
Diagrama elétrico
R'S
Ch1
Ri
RD
Ch2
Comentários
O conjunto de bobinas série e derivador
não atua, (circuito aberto), então o
gerador misto em shunt curto tem um
comportamento shunt.
Rsh
2.3.2. GERADOR MISTO AUTO EXCITADO EM SHUNT LONGO
Diagrama elétrico
Comentários
2.3.2.1. rotação nominal e constante
2.3.2.2. ch1 e ch2 abertas
2.3.2.3. surge Eresidual
2.3.2.4. fecha ch1
Ri e R´s << Rsh Æ predomina Rsh, desprezase Ri e R´s Æ comportamento shunt
2.3.2.5. fecha ch2
R'S
RD
Ch2
Ch1
Ri
Rsh
R s' .R D
Rs = '
< R s' ou R D
Rs + RD
Æ
predomina Rsh, despreza-se Ri e Rs Æ
comportamento shunt
Profs. Jaime Luiz Dilburt, José Carlos Masciotro
ANOTAÇÕES ADICIONAIS
ANOTAÇÕES DE CONVERSÃO I
56
EXEMPLO NUMÉRICO
Espiras shunt = 5000 Æ Rsh = 240,0Ω
Espiras série = 100 Æ R´s = 0,5Ω
Ri = 0,8Ω
Eres = 12,0 V
“O GERADOR MISTO (em shunt curto ou em shunt longo) EM VAZIO COMPORTA-SE
COMO SHUNT”
Profs. Jaime Luiz Dilburt, José Carlos Masciotro
ANOTAÇÕES ADICIONAIS
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