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<p>Um gerador síncrono ideal de rotor cilíndrico está conectado em uma barra infinita. O</p><p>ângulo de carga para o qual o gerador opera com metade da potência máxima teórica que o</p><p>mantém estável em regime permanente é:</p><p>a. ( ) 15°</p><p>b. (x) 30°</p><p>c. ( ) 45°</p><p>d. ( ) 60°</p><p>e. ( ) 90°</p><p>A potência elétrica fornecida por um gerador síncrono é dada pela seguinte equação:</p><p>Quando o gerador opera com metade da potência máxima teórica, temos:</p><p>Dividindo ambos os lados por Pmax:</p><p>como sabemos o angulo que corresponde o sin = ½ e o de 30 graus</p><p>Um gerador síncrono ideal opera conectado em uma barra infinita, apresentando fator</p><p>de potência unitário.</p><p>Atuando-se exclusivamente no seu sistema de excitação, aumentando-se a sua corrente de</p><p>campo, pode-se afirmar que:</p><p>a. ( ) a corrente de armadura diminuirá;</p><p>b. ( ) a potência ativa de saída diminuirá;</p><p>c. ( ) a potência ativa de saída aumentará;</p><p>d. ( ) o seu fator de potência tornar-se-á capacitivo;</p><p>e. (x) a potência ativa de saída permanecerá inalterada.</p><p>Quando um gerador síncrono está conectado a uma barra infinita, a barra atua como uma</p><p>fonte de tensão com frequência constante e capacidade infinita de absorver ou fornecer</p><p>potência reativa, sem alterar a tensão ou frequência. A potência ativa do sistema é</p><p>determinada pela carga mecânica no eixo do gerador e, portanto, a potência ativa fornecida</p><p>não depende diretamente do controle de excitação.</p><p>Ao aumentar a corrente de campo do gerador, o que ocorre é uma alteração no fator de</p><p>potência do gerador, que passa a fornecer ou absorver mais potência reativa (fator de</p><p>potência capacitivo ou indutivo). Entretanto, a potência ativa de saída permanecerá</p><p>inalterada, uma vez que é determinada pela entrada mecânica e não pela excitação do</p><p>campo.</p><p>Portanto, a resposta correta é:</p><p>e. ( X ) a potência ativa de saída permanecerá inalterada.</p><p>Quando uma máquina síncrona fornece energia ativa e energia reativa a um</p><p>barramento, está funcionando como:</p><p>a. ( ) motor indutivo.</p><p>b. ( ) gerador resistivo.</p><p>c. ( ) motor capacitivo.</p><p>d. ( ) gerador indutivo.</p><p>e. (x) gerador capacitivo.</p><p>Quando uma máquina síncrona está fornecendo energia ativa e reativa a um barramento,</p><p>ela está operando como um gerador síncrono. Se o gerador estiver fornecendo energia</p><p>reativa capacitiva, ele está funcionando como um gerador capacitivo. Isso ocorre quando</p><p>a máquina está sobre-excitada, ou seja, sua excitação é maior do que a necessária para</p><p>operar com fator de potência unitário, fazendo com que a máquina forneça energia reativa</p><p>capacitiva ao sistema.</p><p>Portanto, a resposta correta é:</p><p>e. ( X ) gerador capacitivo.</p><p>(a) Do ponto de vista construtivo, os principais tipos de rotores utilizados em máquinas síncronas são:</p><p>1. Rotor de polos salientes:</p><p>○ Caracteriza-se por ter polos proeminentes.</p><p>○ Usado em máquinas de baixa velocidade, como as hidroelétricas, pois essa</p><p>configuração permite a geração de grandes torques com velocidades de rotação mais</p><p>baixas.</p><p>○ Fatores que determinam sua escolha: Geralmente escolhido quando se deseja</p><p>operar em baixas velocidades, como em geradores síncronos usados em turbinas</p><p>hidráulicas (hidrelétricas).</p><p>2. Rotor cilíndrico (ou de polos lisos):</p><p>○ Tem uma construção mais simples, com uma superfície lisa e simétrica.</p><p>○ Usado em máquinas de alta velocidade, como em termelétricas e geradores de</p><p>turbinas a gás ou vapor.</p><p>○ Fatores que determinam sua escolha: Preferido para aplicações de alta velocidade,</p><p>pois sua construção permite uma operação suave e estável em altas rotações.</p><p>(b) Comente sobre os sistemas para fornecer potência em CC ao enrolamento de campo dos geradores</p><p>síncronos de grande porte.</p><p>Os sistemas usados para fornecer potência em CC ao enrolamento de campo dos geradores síncronos</p><p>de grande porte são chamados de sistemas de excitação. Existem dois principais tipos de sistemas:</p><p>1. Sistema de excitação com excitatriz rotativa (excitação convencional):</p><p>○ Nesse sistema, uma excitatriz é acoplada ao eixo do gerador. A excitatriz é</p><p>essencialmente um gerador de corrente contínua que fornece a CC necessária ao</p><p>enrolamento de campo do rotor do gerador síncrono.</p><p>○ Funcionamento: A excitatriz gera corrente contínua, que é transferida ao rotor</p><p>através de escovas e anéis coletores. Esse sistema foi muito utilizado em geradores</p><p>mais antigos.</p><p>2. Sistemas de excitação estática:</p><p>○ Em sistemas modernos, utiliza-se a excitação estática, onde a CC é fornecida ao</p><p>enrolamento de campo a partir de um retificador que converte corrente alternada em</p><p>corrente contínua.</p><p>○ Funcionamento: Um conjunto de retificadores converte a energia de corrente</p><p>alternada em corrente contínua, eliminando a necessidade de escovas e anéis</p><p>coletores, o que melhora a confiabilidade do sistema.</p><p>○ Vantagens: Esse sistema é mais eficiente, pois evita desgaste mecânico, reduz as</p><p>perdas e facilita o controle automático da excitação.</p>