Fundação Municipal de Ensino Superior

CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DE CONSELHEIRO LAFAIETE
Fundação Municipal de Ensino Superior
Disciplina: Máquinas Elétricas I
Prof.: Samuel Bettoni
1) Crie um programa no Matlab que modele o comportamento do campo magnético rotativo no
estator trifásico apresentado na figura abaixo:
2) Modifique seu programa no Matlab trocando o fluxo da corrente em quaisquer duas fases. O
que acontece com o campo magnético total?
3) Um gerador trifásico 480V, 50 Hz, conexão em Y, 6 pólos tem uma reatância síncrona por fase
de 1,0. Sua corrente em plena carga é de 60 A com um fator de potência 0,8 atrasado. Este gerador
tem uma perda mecânica de 1,5 kW e uma perda no núcleo de 1,0 kW. Despreze a resistência de
armadura. A corrente de campo foi ajustada para que a tensão terminal, sem carga, seja 480 V.
(i) Plote a característica terminal (tensão terminal versus corrente de linha) para esse
gerador quando sua corrente varia da condição sem carga para carga completa com um
fator de potência:
(a) 0,8 atrasado; (b) 0,8 adiantado; (c) unitário. Assuma que a corrente de campo permanece
constante em todo o tempo.
(ii) Explique o porquê do comportamento de cada uma das retas.
4) Uma máquina síncrona 208V, 45 kVA, f.p. 0,8 adiantado, conexão em Δ, 60 Hz, reatância
síncrona de 2,5 Ω. Sua perda mecânica é 1,5 kW e a perda no núcleo igual a 1,0 kW. Inicialmente,
o eixo do motor está fornecendo uma potência a uma carga de 15 hp, com um f.p. do motor é 0,85
atrasado. A corrente de campo para essa condição é 4 A.
Assuma que o fluxo no motor varia linearmente com a corrente de campo. Faça um gráfico
de IA versus IF para o motor síncrono acionando a carga de 15 hp.
Dicas para Simulação
Questão 4:
Como o fluxo é assumido variar linearmente com a corrente de campo IF, então EA também irá
variar linearmente com a corrente de campo.
E A1  K1 
E A1 E A2


 E A2  2 E A1
K 
E A2  K2 
1
2
1
Como o fluxo é proporcional a corrente de campo:
E A2 
IF 2
E
E A1  A1 I F 2
I F1
I F1
(1)
Sendo EA1 calculado pelos dados do problema e IF1 dado no problema.
O ângulo de torque 2 pode ser calculado por:
P
3V E A1 sen 1
XS

3V E A 2 sen 2
 E

 2  sen  A1 sen 1 
 E A2

XS
 E A1 sen 1  E A 2 sen 2
(2)
1
Através de (1) e (2) temos o valor de EA2 completo. Assim, podemos calcular a corrente IA2:
I A2 
V  E A 2
jX S
Assim, temos condição de plotarmos um gráfico IA versus IF. Já que a corrente de armadura irá
mudar, variando o valor de EA.