Problema 105-2    Fonte:  Adaptado do Exemplo 7-7 - página 432 - GURU, Bagh S. & HIZIROGLU, Huseyin R.    Livro: Electric Machinery and Transformers - 3ª Edição - Ed. Oxford University Press - 2001.

Um gerador síncrono trifásico de 9 kVA, na configuração estrela, opera em 220 V, 60 Hz a 1.200 rpm e possui uma resistência de campo igual a 4,5 Ω. A impedância do enrolamento de armadura é 0,3 + j 5 Ω / fase. Quando o gerador opera em potência nominal com FP = 0,8 atrasado a corrente de campo é de 5 A. As perdas rotacionais é de 500 W. Determine:

a) a regulação de tensão;

b) a eficiência do gerador;

c) o torque aplicado pela máquina motriz.

Solução do Problema 105-2   

Item a

Inicialmente, vamos calcular a tensão por fase, pois o gerador está na configuração estrela. Dessa forma, chamando de tensão terminal, representada por V_T, temos:

A potência por fase pode ser encontrada dividindo a potência do gerador trifásico por três. Assim, temos P_F = 9.000 / 3 = 3.000 VA.

Então, a corrente de armadura do gerador por fase é:

Como o fator de potência é 0,8, então o ângulo de atraso é φ = cos^-1 0,8 = - 36,87°.

Logo, a corrente de armadura por fase pode ser escrita como:

Item b

Item c