Um gerador síncrono de polos lisos de 20 MVA, 5kV, opera com um fator de potência de 0,707 e uma frequência de 60 Hz. A corrente de campo nominal é de 50 A e a reatância síncrona é

Gabarito

Errado

Comentário do professor

Tensão de fase: \(V_{ph}=5\text{ kV}/\sqrt{3}\approx 2{,}887\ \text{V}\).
Corrente nominal: \(I=\dfrac{20\text{ MVA}}{\sqrt{3}\,5\text{ kV}}\approx 2{,}309\ \text{A}\).

Ângulo de fase: \(\cos\varphi=0{,}707\Rightarrow\varphi=45^\circ\).
Com \(X_s=2\ \Omega\) temos \(X_sI\approx 4{,}618\ \text{V}\) (na unidade V).

FEM interna por fase no regime inicial obtém-se por \(E_1=|V+jX_sI|=\sqrt{V^2+(X_sI)^2+2V X_s I\sin\varphi}\).
Substituindo: \(E_1\approx\sqrt{(2{,}887)^2+(4{,}618)^2+2\cdot2{,}887\cdot4{,}618\cdot\sin45^\circ}\approx 6{,}96\ \text{kV}.\)

Como a FEM escala com a corrente de campo, ao passar de 50 A para 60 A temos \(E_2=1{,}2\,E_1\approx 1{,}2\cdot6{,}96\approx 8{,}36\ \text{kV}\), ou seja, ≈ 8,4 kV.