Problema 104-5    Fonte:  Problema elaborado pelo autor do site.

Um gerador CC na configuração independente de 80 kw e 6 polos, possui 56 ranhuras com 14 condutores em cada ranhura. O enrolamento de armadura é conectado em 6 caminhos paralelos. Sendo o fluxo por polo igual a 0,03 Wb, R_A = 0,1 Ω e a máquina girando a 800 rpm a plena carga, determine:

a) a tensão induzida a plena carga;

b) a corrente de armadura;

c) a tensão terminal do gerador.

Solução do Problema 104-5   

Item a

Inicialmente vamos calcular o número de condutores, Z.

Sabendo que a = 6, P = 6 e Z = 784, podemos calcular a constante K_a através da eq. 102-14, ou:

Agora podemos calcular o valor de E_A usando a eq. 102-13.

Item b

A potência do gerador é dada por P_g = V_g . I_A. Dessa relação temos que V_g = P_g / I_A. Por outro lado, a tensão induzida é dada pela eq. 104-02. Substituindo essa relação na eq. 104-02, obtemos:

Trabalhando algebricamente essa relação, vamos obter uma equação do segundo grau de fácil solução. Assim, obtemos:

Substituindo as variáveis por seus respectivos valores numéricos, encontramos:

As raízes dessa equação são:

Note que o valor de I_A = 2.841 A   extrapola a potência gerada pela máquina. Então, devemos desconsiderá-lo. Assim, escolhemos o valor abaixo.

Item c

Para encontrar a tensão terminal do gerador vamos usar a relação da potência, ou seja: