Característica de Tensão a Vazio dos Geradores CC com

Ensaio 5: Característica de Tensão a Vazio dos
Geradores CC com Excitação Independente
1. Objetivos
Os objetivos desse ensaio são:
a) Construir a curva característica de tensão a vazio de geradores CC com excitação
independente;
b) Verificar a tensão residual;
c) Comparar a curva obtida com a curva teórica.
2. Equipamentos utilizados
a)
b)
c)
d)
e)
Fontes e medidores da bancada;
Máquina CC, como gerador;
Máquina Síncrona, como motor;
Tacômetro;
Reostatos.
3. Atividade I
Neste experimento, a máquina CC opera como gerador. Portanto, ela deve ter um
acionamento mecânico, a partir do qual ela produzirá energia elétrica. Neste caso, o motor
síncrono opera como a máquina primária de energia mecânica, acionando o eixo do gerador
CC. Pelas características intrínsecas ao funcionamento do motor síncrono, o gerador CC
será acionado com uma velocidade constante.
3.1) Conexão com motor síncrono
Para fazer a conexão do motor síncrono, deve-se seguir o procedimento descrito abaixo. É
importante compreender bem este procedimento, uma vez que o mesmo será utilizado em
outros experimentos.
-
Identificar os terminais da máquina síncrona e as suas diferentes conexões,
observando atentamente a sua placa ;
Fazer a ligação trifásica para 220 VCA, em ∆ (terminais L1, L2 e L3 da fonte) ;
Ensaio 5: Característica de Tensão a Vazio dos Geradores CC com Excitação
Independente
-
2
Conectar o enrolamento de campo do motor síncrono em série com o reostato de
campo (10 Ω) e com a fonte de 12 VCC, conforme mostrado na Figura 1.
u
v
w
A
L1
L2
MS
Lf
10Ω
12Vcc
L3
Figura 1 - Máquina síncrona operando como motor.
OBS: Ajuste o reostato de 10Ω
Ω para o seu valor máximo. Se for necessário, vá
reduzindo o valor do reostato (aumentando assim a corrente de campo) até que a
máquina entre em sincronismo.
3.2) Conexão do gerador CC com excitação independente
Para se fazer a conexão da máquina CC como gerador, deve-se seguir o procedimento
descrito abaixo. É importante compreender bem este procedimento, uma vez que o mesmo
será utilizado em outros experimentos.
-
Identificar os terminais dos enrolamentos da máquina CC : enrolamento de
armadura, enrolamento de interpólo, enrolamento de campo shunt (ou
derivação) e enrolamento série ;
Conectar o enrolamento de campo da máquina CC para que ela opere com
excitação independente, conforme mostrado na Figura 2.
Ensaio 5: Característica de Tensão a Vazio dos Geradores CC com Excitação
Independente
3
IL
Rf=1050Ω
If
Ra
Ia
Vf=220Vcc
V
Lf
VL
G
Ea
A
Figura 2 - Máquina CC com excitação independente operando como gerador.
3.3) Partida e parada do grupo motor-gerador
A seqüência a seguir deverá ser seguida com rigor tanto para partir como para parar o
grupo motor-gerador, a fim de se evitar riscos e esforços exagerados para os equipamentos.
Passo 1: Abrir o circuito de campo do gerador CC.
Passo 2: Abrir o circuito de campo do motor síncrono.
Ligando o motor síncrono:
Passo 3: Aplique 220 VCA no motor síncrono.
Passo 4: Feche o circuito de campo do motor síncrono, com o reostato ajustado para o
máximo de sua resistência, o que equivale a sua excitação mínima.
Passo 5: Se for necessário, aumente a corrente de campo do motor síncrono (diminuir o
reostato de 10Ω) até um valor tal que a máquina entre em sincronismo.
Passo 6: Verifique a velocidade com o tacômetro: ______ rpm.
Ligando o gerador cc:
Passo 7: Verifique a tensão residual: _______ V. Acrescente esse dado na Tabela 1.
Passo 8: Feche o circuito de campo do gerador CC e aplique 220 VCC com o reostato de
campo ajustado no seu valor máximo, isto é, mínima excitação.
Passo 9: Verifique a corrente de campo, If, e a tensão nos terminais do gerador CC, VL.
Anote esses valores na Tabela 1 (Ascendente).
Passo 10: Varie o valor do reostato de campo (1050Ω) de forma a diminuir a sua
resistência, permitindo assim um maior valor de corrente de campo. Registre
aproximadamente 10 valores diferentes e anote na Tabela 1 (Ascendente). A corrente de
campo nominal é de 300mA.
4
Ensaio 5: Característica de Tensão a Vazio dos Geradores CC com Excitação
Independente
Passo11: Depois de obter todos os valores de interesse do Passo10, inicie o processo
inverso, aumente a resistência do reostato de campo até que chegue ao seu valor máximo.
Anote esses valores na Tabela 1 (Descendente).
Passo12: Reduza a tensão de campo aplicada.
Passo13: Abra o circuito de campo, de modo a se ter uma corrente de campo nula, e
verifique a nova tensão residual: _______V.
Desligando o motor síncrono:
Passo14: Ajuste o reostato de 10Ω para o seu máximo valor de modo a se ter uma corrente
mínima de excitação.
Passo15: Desconecte o circuito de campo.
Passo16: Reduza a tensão de armadura aplicada.
Passo17: Desligue a bancada.
If [mA]
VL [V]
Tabela 1 - Característica de tensão a vazio do gerador CC.
CURVA DE MAGNETIZAÇÃO ASCENDENTE
0
CURVA DE MAGNETIZAÇÃO DESCENDENTE
If [mA]
VL [V]
0