Lista de Exercícios Máquinas Síncronas

1) Uma máquina síncrona, operando como gerador, trifásica de 60Hz tem uma tensão de linha de 460V nos terminais e uma corrente de terminal de 120 A. A reatância síncrona da máquina é igual a 1,68? e a resistência de armadura é desprezível. Calcule a corrente de campo necessária para abastecer uma carga com 85kW e fator de potência capacitivo de 0,95.

2) A tensão eficaz a vazio nos terminais de um gerador síncrono trifásico de 60Hz é medida como sendo uma tensão de linha de 15,4kV, quando a corrente de campo é de 420 A.

a) Calcule a indutância mútua Laf entre estator e rotor.

b) Calcule a tensão terminal a vazio de a corrente de campo for mantida constante enquanto a velocidade do gerador é reduzida de modo que a frequência da tensão gerada seja 50Hz.

3) Um motor síncrono trifásico de 460V, 50kW e 60Hz tem uma reatância síncrona de XS=4,15? e uma indutância mútua entre armadura e campo de Laf = 83mH. O motor está operando na tensão nominal de terminal com uma potência de entrada de 40kW. Calcule o módulo e o ângulo de fase da tensão gerada Êaf, e a corrente de campo If se o motor estiver funcionando com fator de potência:

a) 0,85 indutivo;

b) Unitário;

c) 0,85 capacitivo.

4) O motor do exercício 3 é abastecido a partir de uma fonte trifásica de 460 V por meio de um alimentador cuja impedância é Zf = 0,084+j0,82 ?. Assumindo que o sistema (medido na fonte) esteja operando com uma potência de entrada de 40kW. Calcule o módulo e o ângulo de fase da tensão de fase gerada Êaf e a corrente de campo If para os fatores de potência:

a) 0,85 indutivo;

b) Unitário;

c) 0,85 capacitivo.

5) Uma máquina síncrona trifásica de dois polos, 50 Hz, 750kVA e 2300 V tem uma reatância síncrona de 7,5 ? e atinge a tensão nominal de terminal a vazio com uma corrente de campo 120 A.

a) Calcule a indutância mútua entre a armadura e o enrolamento de campo.

b) A máquina deve operar como um motor que alimenta uma carga de 600kW na sua tensão de terminal. Calcule a tensão interna Eaf e a corrente de campo correspondente se o motor estiver operando com um fator de potência unitário.

6) As folhas de especificações de fabricante de um gerador síncrono trifásico de 26kV, 750 MVA e 60Hz indicam que ele apresenta uma reatância síncrona XS=2,04 e uma reatância de dispersão Xal=0,18, ambas por unidade na base do gerador. Calcule:

a) A indutância síncrona em mH;

b) A indutância de dispersão da armadura em mH.