COMPORTAMENTO DO GERADOR EM VAZIO E SOB CARGA

Em vazio (com rotação constante), a tensão de

armadura depende do fluxo magnético gerado pelos

pólos de excitação, ou ainda da corrente que circula

pelo enrolamento de campo (rotor). Isto porque o

estator não é percorrido por corrente, portanto é

nula a reação da armadura, cujo efeito é alterar o

fluxo total.

A relação entre tensão gerada e a corrente de

excitação chamamos de característica a vazio (Fig.

2.3.1), onde podemos observar o estado de

saturação da máquina.

Fig. 2.3.1. Característica a Vazio.

Em carga, a corrente que atravessa os condutores

da armadura cria um campo magnético, causando

alterações na intensidade e distribuição do campo

magnético principal. Esta alteração depende da

corrente, do cosj e das características da carga,

como descrito a seguir:

a) Carga puramente resistiva:

Se o gerador alimenta um circuito puramente

resistivo, é gerado pela corrente de carga um

campo magnético próprio.

O campo magnético induzido produz dois pólos

(gerador bipolar Fig. 2.3.2.a) defasados de 90º em

atraso em relação aos pólos principais, e estes

exercem sobre os pólos induzidos uma força

contrária ao movimento, gastando-se potência

mecânica para se manter o rotor girando.

O diagrama da fig. 2.3.2.b mostra a alteração do

fluxo principal em vazio (Φo) em relação ao fluxo de

reação da armadura (ΦR). A alteração de Φo é

pequena, não produzindo uma variação muito

grande em relação ao fluxo resultante Φ. Devido a

perda de tensão nos enrolamentos da armadura

será necessário aumentar a corrente de excitação

para manter a tensão nominal (fig. 2.3.5).

Fig. 2.3.2 - Carga Puramente Resistiva.

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DT-5 - Características e Especificações de Geradores

b) Carga puramente indutiva:

Neste caso, a corrente de carga (I)está defasada

em 90º em atraso em relação a tensão (E), e o

campo de reação da armadura (ΦR) estará

consequentemente na mesma direção do campo

principal (Φo), mas em polaridade oposta. O efeito

da carga indutiva é desmagnetizante (fig. 2.3.3.a e

2.3.3.b).

As cargas indutivas armazenam energia no seu

campo indutor e a devolvem totalmente ao gerador,

não exercendo nenhum conjugado frenante sobre o

induzido (rotor). Neste caso, só será necessário

energia mecânica para compensar as perdas.

Devido ao efeito desmagnetizante será necessário

um grande aumento da corrente de excitação para

se manter a tensão nominal (fig. 2.3.5).

Fig. 2.3.3 - Carga Puramente Indutiva.

c) Carga puramente capacitiva:

A corrente de armadura (I) para uma carga

puramente capacitiva está defasada de 90º,

adiantada, em relação à tensão (E). O campo de

reação da armadura (ΦR) consequentemente estará

na mesma direção do campo principal (Φ) e com a

mesma polaridade.

O campo induzido, neste caso, tem um efeito

magnetizante (fig. 2.3.4a e 2.3.4b).

As cargas capacitivas armazenam energia em seu

campo elétrico e a devolvem totalmente ao gerador,

não exercendo também, como nas cargas indutivas,

nenhum conjugado frenante sobre o induzido

(rotor). Devido ao efeito magnetizante será

necessário reduzir a corrente de excitação para

manter a tensão nominal (fig. 2.3.5).

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DT-5 - Características e Especificações de Geradores

Fig. 2.3.4. - Carga Puramente Capacitiva.

Fig. 2.3.5. - Variação da corrente de excitação para manter a tensão de armadura