Download - Geradores -ELG 2
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
1/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
Alunos:Alunos: JosJos
ResendeResende
Mnica TeixeiraMnica TeixeiraRicardo RibeiroRicardo Ribeiro
Ricardo HeitorRicardo Heitor
1
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
2/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
INTRODUOINTRODUO
MOTOR! DI!": !#o $%&uinas tr$icas alternati'as de
co$bust#o interna( destinadas ao su)ri$ento de
ener*ia $ec+nica e ao aciona$ento de *eradores
A )ot,ncia de s%ida do $otor -)ot,ncia util.(
)ont,ncia /ornecida ao aciona$ento dos
*eradores
0
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
3/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
INTRODUOINTRODUO
1
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
4/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
INTRODUOINTRODUO
2RADOR!:
Utili3ados )ara a con'ers#o da ener*ia
$ec+nica( &u4$ica( ou outra /or$a de ener*ia
e$ ener*ia eltrica
A ener*ia $ec+nica( neste caso oriunda
do $otor diesel( utili3ada )ara /a3er *irar orotor( o &ual indu3 u$a tens#o nos ter$inais
&ue le'a$ a circula5#o de correntes eltricas
)elos enrola$entos e )ela car*a6
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
5/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
INTRODUOINTRODUO
7
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
6/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
8OT9NIA M;NIA < 8OT9NIA8OT9NIA M;NIA < 8OT9NIA"=TRIA"=TRIA
>uando se /ala de )ot,ncia eltrica( necess%rio ter e$ $ente a di/eren5a entre
POTNCIA APARENTEe POTNCIA ATIVA
A )ot,ncia a)arente a&uela necess%ria )ara&ue( co$ deter$inados 'alores de tens#o e
?uxo de corrente( u$ certo consu$idor /uncione
correta$enteA )ot,ncia ati'a a )ot,ncia e/eti'a$ente
consu$ida ou trans/or$ada )elo $es$o
consu$idor @
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
7/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
8OT9NIA M;NIA < 8OT9NIA8OT9NIA M;NIA < 8OT9NIA"=TRIA"=TRIA
A rela5#o entre as duas )ot,ncias denida
co$o /ator de )ot,ncia e conBecida co$o cos
A )ot,ncia do *ru)o DieselC*erador( denida
e$ EA -)ot,ncia a)arente.( est% e$ rela5#o
direta co$ a )ot,ncia e$ H8 ou E do $otor
Diesel
8ara denir a )ot,ncia do *ru)o *erador( s#oconsideradas as )erdas -rendi$ento do
alternador. e a )ot,ncia $ec+nica do $otor
Diesel con'ertida direta$ente e$ F( sendo
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
8/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
8OT9NIA M;NIA < 8OT9NIA8OT9NIA M;NIA < 8OT9NIA"=TRIA"=TRIA
Uni'ersal$ente utili3aCse cos G ( de
acordo co$ a nor$a ED 71( &uando o /ator
de )ot,ncia real n#o conBecido Atual$ente( o 'alor li$ite estabelecido co$o
$4ni$o ad$itido )elas concession%rias de
ener*ia eltrica de cosG (L0
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
9/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
8OT9NIA M;NIA < 8OT9NIA8OT9NIA M;NIA < 8OT9NIA"=TRIA"=TRIA
Assi$( a )ot,ncia( e$ H8 do $otor Diesel(
)ode ser calculada e$ /un5#o da )ot,ncia( e$
EA( e /ator de )ot,ncia do alternador( )elarela5#o: H8 x (67 x B
O rendi$ento do alternador -B. n#o
constante e se a)roxi$a do seu 'alor $%xi$oco$ a car*a entre e da )ot,ncia
$%xi$a
L
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
10/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
DTRMINAO DA 8OT9NIA DODTRMINAO DA 8OT9NIA DO2RADOR2RADOR De)ois de denidas as caracter4sticas da
a)lica5#o( o $ais i$)ortante deter$inar a
)ot,ncia do *ru)o *erador
Os /atores deter$inantes )ara )ot,ncia do
*erador s#o:
!o$a das )ot,ncias de todos os consu$idores
0onsu$idores es)eciais( )or exe$)lo( co$
caracter4sticas de car*a brusca -*ol)e. ou
re&uisitos extre$os e$ rela5#o P const+ncia da
tens#o e /re&Q,ncia( de'e$ ser le'ados e$
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
11/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
DTRMINAO DA 8OT9NIA DODTRMINAO DA 8OT9NIA DO2RADOR2RADOR
1 O ti)o de corrente( tens#o e
/re&Q,ncia de'er#o
corres)onder aos 'alores
no$inais da rede )blica local
Na realidade( a )ot,ncia
a)arente -EA. a so$a
'etorial das )ot,ncias ati'a
-SF. e reati'a -EAr. No
tri+n*ulo de )ot,ncias( )odeCse
'isuali3ar as rela5es &ue
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
12/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
ON!UMIDOR! "=TRIO!ON!UMIDOR! "=TRIO!
Ao se )roetar no'as instala5es( %
calculada a )ot,ncia re&uerida )ara a conex#o P
rede )blica 8ara o di$ensiona$ento do *ru)o*erador de e$er*,ncia( necess%rio conBecer(
al$ da )ot,ncia ati'a -SF.( ta$b$ a )ot,ncia
a)arente -EA. ou o /ator de )ot,ncia -cos. e o/ator de si$ultaneidade
0
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
13/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
VATOR D !IMU"TANIDADVATOR D !IMU"TANIDAD
ste /ator indica a )ercenta*e$ do consu$o
total de ener*ia instalada &ue estar% e$
o)era5#o ao $es$o te$)o $ *eral( n#o se )ressu)e &ue todos os
consu$idores existentes estea$ li*ados
si$ultanea$ente
1
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
14/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
VATOR D !IMU"TANIDADVATOR D !IMU"TANIDAD
Toda'ia a )ot,ncia no$inal do *erador n#o
de'er% ser calculada $uito abaixo da )ot,ncia
total re&uerida )elos consu$idores( )or&ue(
a)Ws sua instala5#o( /re&Qente$ente anexa$Cse
outros no'os consu$idores
De'e ser e'itada a ado5#o e u$ /ator $uito
baixo
6
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
15/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
VATOR D 8OT9NIAVATOR D 8OT9NIA
U$ /ator essencial )ara a deter$ina5#o da
)ot,ncia do $otor Diesel a )ot,ncia ati'aabsor'ida )elos consu$idores O /ator de
)ot,ncia-cos. indica a rela5#o entre a )ot,ncia
ati'a e a )ot,ncia a)arente
7
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
16/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
VATOR D 8OT9NIAVATOR D 8OT9NIA
o$ u$ /ator de )ot,ncia $enor( a
)ot,ncia do $otor Diesel )oder% ser redu3ida
corres)ondente$ente en&uanto &ue co$ u$
/ator de )ot,ncia $aior( esta de'e ser ele'ada(
o &ue ser% i$)rescind4'el le'ar e$ conta no
)roeto
@
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
17/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
VATOR D 8OT9NIAVATOR D 8OT9NIA
O /ator de )ot,ncia( cos ( de $otores
eltricos tri/%sicos durante o )er4odo de )artida
)ode ser adotado entre (6 at (@( a de)ender
da car*a
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
18/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
8ertence$ a cate*oria das $%&uinass4ncronas( isto ( $%&uinas cua rota5#o
direta$ente relacionada ao n$ero de )Wlos
$a*nticos e a /re&Q,ncia da /or5a eletro$otri3 N#o B%( basica$ente( di/eren5as
construti'as entre u$ alternador e u$ $otor
s4ncrono( )odendo u$ substituir o outro se$
)reu43o de dese$)enBo
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
19/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
Assi$( u$ alternador &uando te$ seu eixo
acionado )or u$ $otor( )rodu3 ener*ia eltrica
nos ter$inais e( ao contr%rio( recebendo ener*ia
eltrica nos seus ter$inais( )rodu3 ener*ia
$ec+nica na )onta do eixo( co$ o $es$o
rendi$ento
L
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
20/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA A indu5#o
$a*ntica ocorre
se$)re &ue B%
$o'i$ento relati'o
entre u$ condutor e u$
ca$)o $a*ntico
O *erador
ele$entar era
constitu4do )or u$a
es)ira &ue *ira'a entre
os )Wlos de u$ 4$# 0
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
21/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
O ca$)o $a*ntico da
*ura constitu4do )or 4$#s
naturais 8ara &ue sea )oss4'el
controlar tens#o e corrente e$
u$ *erador( o ca$)o $a*ntico
)rodu3ido )or 4$#s articiais(
/or$ados )or bobinas
ali$entadas co$ corrente
cont4nua su)rida )or u$a /onte
externa e controlada )or u$0
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
22/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
U$a es)ira de o *irando e$ u$ ca$)o
$a*ntico /or$a u$ *erador ele$entar( &ue
li*ado ao circuito externo )or $eio dos anis
coletores
A /or5a eletro$otri3 e a corrente de u$
*erador ele$entar $uda$ de dire5#o cada 'e3
&ue a es)ira *ira X A tens#o de sa4da deste
*erador alternada = u$ A"TRNADOR
00
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
23/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA o$ $uitas es)iras( u$ ca$)o $a*ntico
controlado )or $eio de u$ dis)ositi'o de excita5#oco$ corrente cont4nua( $ontados e$ arrano
con'eniente( /abricaCse os alternadores co$erciais
utili3ados nos *ru)os *eradores( be$ co$o os*randes alternadores das usinas Bidroeltricas
01
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
24/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
Mecanica$ente( o alternador constitu4do )or
duas )artes )rinci)ais: u$a xa( &ue a carca5a(
onde se encontra$ os )s de xa5#o( e a outra
$W'el -*irante. A )arte xa cBa$a$os estator e a
)arte $W'el cBa$a$os rotor
letrica$ente( ta$b$( s#o duas )artes
)rinci)ais U$a delas res)ons%'el )elo ca$)o
$a*ntico( onde est#o locali3ados os )Wlos do
alternador( &ue cBa$a$os de campo-ou indutor. A
outra )arte onde a)arece a /or5a eletro$otri3( a
&ual cBa$a$os de induzido06
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
25/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
stator e ta$)a co$bobinas de ca$)o
da excitari3 CAlternador N2RINI
Rotor co$'entilador( indu3ido
da excitatri3 e)onte reticadora
na extre$idade doeixo07
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
26/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
O )osiciona$ento do camo e do ind!"ido
d#o ori*e$ a dois ti)os de $%&uinas di/erentes
>uando o camoest% locali3ado no estator( te$os
o &ue cBa$a$os de mquina de plos fxos -ou
de )Wlos externos. e( ao contr%rio( &uando o
camo se encontra no rotor( te$os o &ue
cBa$a$os de mquina de plos girantes -ou
de )Wlos internos.
0@
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
27/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
As $%&uinas de )Wlos xos s#o )ouco utili3adas
de'ido ao incon'eniente da necessidade de esco'as
)ara retirar a ener*ia *erada As $%&uinas de )Wlos
*irantes s#o as $ais utili3ados )or )er$itire$ a retirada
da ener*ia direta$ente dos ter$inais das bobinas
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
0
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
28/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
A8"IAY! Alternadores Industriais
Alternadores Na'ais
Alternadores Marini3ados Alternadores )ara
Teleco$unica5es
Alternadores a )ro'a de ex)los#o
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
0
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
29/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
"IMITAY!
O &ue li$ita a )ot,ncia do alternador ate$)eratura alcan5ada )elo enrola$ento do indu3ido
8or isso( s#o $%&uinas &ue so/re$ )erdas )or
a&ueci$ento( &ue )ode resultar da te$)eraturaa$biente ou da altitude
Os alternadores de linBa nor$al de )rodu5#o s#o
/abricados )ara o)erar co$ te$)eratura a$biente$%xi$a de 6X e altitude de $ aci$a do n4'el do
$ar
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
0L
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
30/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADARNDIMNTO
O Rendi$ento do Alternador denido
e$ ter$os )ercentuais )ela rela5#o entre a
)ot,ncia eltrica )or ele /ornecida aos
consu$idores e a )ot,ncia $ec+nica absor'ida
do $otor acionador = se$)re $enor &ue
O rendi$ento do alternador -h. n#o constantee se a)roxi$a do seu 'alor $%xi$o co$ a car*a
entre e da )ot,ncia $%xi$a
1
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
31/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
32/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA >uanto P /or$a construti'a( duas s#o as
con*ura5es b%sicas )ara o siste$a de excita5#o
do alternador:
xcita5#o st%tica: a corrente &ue ali$enta o
ca$)o do alternador reticada e controlada )or
u$a excitatri3 eletrnica A condu5#o da corrente
se /a3 )or $eio de u$ )ar de anis co$ esco'as
$ontado no eixo do alternador
10
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
33/34
Geradores de CorrenteGeradores de Corrente Prof: Maria do Carmo/EProf: Maria do Carmo/EL
2RADOR! D ORRNT2RADOR! D ORRNTA"TRNADAA"TRNADA0 xcita5#o Din+$ica: No siste$a de excita5#o
din+$ica se$ esco'as utili3aCse u$ *erador de
corrente cont4nua( $ontado no )rW)rio eixo do
alternador O ca$)o deste *erador
ali$entado )or u$ re*ulador externo &ue(
$oderna$ente( eletrnico se$elBante ao
e$)re*ado na excita5#o est%tica
11
-
7/25/2019 Geradores -ELG 2
34/34
G d d C tG d d C t P f M i d C /EP f M i d C /EL
ZIZ"IO2RAVIAZIZ"IO2RAVIA
8RIRA( J"( Princ$ios de f!ncionamento%instala&'o% oera&'o e man!ten&'o de (r!os(eradores% acesso [0
16