Reatância Síncrona e Impedância Síncrona
Princípios de Reatância e Impedância Síncronas
A reatância síncrona (Xₛ) é uma reatância imaginária usada para representar os efeitos de tensão no circuito da armadura, decorrentes tanto da reatância de fuga real da armadura quanto das variações do fluxo no arco de ar devido à reação da armadura. Da mesma forma, a impedância síncrona (Zₛ) é uma impedância fictícia que leva em conta os efeitos de tensão da resistência da armadura, da reatância de fuga e das mudanças no fluxo no arco de ar causadas pela reação da armadura.
A tensão gerada real compreende dois componentes: a tensão de excitação (Eₑₓₑc), que seria induzida apenas pela excitação do campo na ausência de reação da armadura, e a tensão de reação da armadura (Eₐₚ), que reflete o impacto da reação da armadura. Essas tensões são combinadas para quantificar o efeito da reação da armadura sobre a tensão gerada, expressa como:Ea = Eexc + EAR.
A tensão induzida no circuito devido às mudanças no fluxo resultantes da corrente da armadura é um efeito de reatância indutiva. Portanto, a tensão de reação da armadura (Eₐₚ) é equivalente a uma tensão de reatância indutiva, expressa pela seguinte equação:
A reatância indutiva (Xₐₚ) é uma reatância fictícia que gera uma tensão no circuito da armadura. Consequentemente, a tensão de reação da armadura pode ser modelada como um indutor conectado em série com a tensão internamente gerada.
Além dos efeitos da reação da armadura, o enrolamento do estator exibe auto-indutância e resistência. Seja:
A tensão terminal é expressa pela seguinte equação:
Onde:
Tanto a reação da armadura quanto os efeitos do fluxo de fuga manifestam-se como reatâncias indutivas na máquina. Esses efeitos se combinam para formar uma única reatância equivalente conhecida como a reatância síncrona da máquina XS.
A impedância ZS na Equação (7) é a impedância síncrona, onde XS denota a reatância síncrona.
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