Curso de Máquinas Síncronas

Aula 1 • Princípios Eletromagnéticos Básicos

Abrange o fluxo magnético, a lei de Faraday e a lei de Ampère aplicadas a máquinas rotativas. Estabelece a base eletromagnética para toda a análise subsequente de máquinas.

Aula 2 • Princípio do Funcionamento Síncrono

Descreve como o campo do rotor se fixa ao campo rotativo do estator para atingir o sincronismo. Introduz o conceito de ângulo de binário e o seu significado físico.

Aula 3 • Construção da Máquina e Componentes

Examina os materiais do estator, rotor, enrolamentos e núcleo utilizados nas máquinas síncronas. O conhecimento dos componentes apoia o diagnóstico de defeitos e as decisões de manutenção.

Aula 1 • Análise de Máquinas de Polos Salientes

Aplica a teoria das duas reações para modelar máquinas de polos salientes com reatâncias dos eixos direto e em quadratura. Estende os diagramas fasoriais para ter em conta a saliência do rotor.

Aula 2 • Reatância e Impedância Síncronas

Introduz a reatância síncrona, a resistência da armadura e a sua combinação na impedância síncrona. Fornece o modelo de circuito utilizado em toda a análise de desempenho.

Aula 3 • Aplicação do Sistema por Unidade

Normaliza as grandezas da máquina utilizando o sistema por unidade para simplificar os cálculos com múltiplas máquinas. Demonstra a seleção das grandezas de base e os procedimentos de conversão.

Aula 4 • Diagramas Fasoriais para Motores

Estende a análise fasorial ao funcionamento do motor síncrono sob carga e excitação variáveis. Distingue o comportamento do motor subexcitado e sobreexcitado.

Aula 1 • Curvas de Capacidade e Limites de Funcionamento

Constrói diagramas de capacidade de geradores e motores que mostram os limites térmicos e de estabilidade. Utiliza as curvas de capacidade para determinar as regiões de funcionamento seguro.

Aula 2 • Regulação de Tensão

Define a regulação de tensão e calcula-a utilizando métodos de circuito equivalente e fasor. Explica o impacto do fator de potência na magnitude e no sinal da regulação.

Aula 3 • Características de Binário-Ângulo

Traça o binário eletromagnético em função do ângulo de binário e identifica o limite de estabilidade. Analisa o efeito da excitação e da saliência na forma da curva de binário.

Aula 4 • Equações de Potência Ativa e Reativa

Deduz as equações de potência a partir do circuito equivalente e do diagrama fasorial para ambos os tipos de máquina. Relaciona as expressões de potência com o ângulo de binário e o nível de excitação.

Aula 1 • Modelação do Sistema de Excitação

Apresenta modelos de diagrama de blocos normalizados para sistemas de excitação utilizados em estudos de estabilidade. Identifica as principais funções de transferência e constantes de tempo em cada modelo.

Aula 2 • Estabilizadores de Sistema de Potência

Introduz os estabilizadores de sistema de potência que adicionam sinais de amortecimento ao Regulador Automático de Tensão (AVR) para suprimir oscilações. Explica os sinais de entrada do estabilizador, a compensação avanço-atraso e a regulação.

Aula 3 • Potência Reativa e Estatismo de Tensão

Analisa a partilha de potência reativa entre geradores em paralelo utilizando características de estatismo de tensão. Demonstra como as definições de estatismo afetam a distribuição da carga reativa.

Aula 4 • Tipos de Sistemas de Excitação

Examina as configurações dos sistemas de excitação de corrente contínua (DC), corrente alternada (AC) e estática e o seu desenvolvimento histórico. Compara a velocidade de resposta, a fiabilidade e os requisitos de manutenção de cada tipo.

Aula 1 • Procedimentos de Arranque e Aceleração

Abrange as verificações pré-arranque, o arranque da máquina motriz e a aceleração até à velocidade síncrona nominal. Estabelece sequências operacionais seguras antes da ligação à rede.

Aula 2 • Controlo de Potência Ativa e Frequência

Analisa as características de estatismo do regulador de velocidade e o seu papel na partilha de potência ativa e na regulação de frequência. Relaciona as definições do regulador de velocidade com a resposta da frequência do sistema.

Aula 3 • Procedimentos de Paragem e Deslastre de Carga

Descreve a redução sistemática da carga, a retirada da potência reativa e a abertura do disjuntor antes da paragem. Assegura a desenergização segura e a proteção do equipamento.

Aula 4 • Controlo de Potência Reativa e Tensão

Gere a potência reativa de saída ajustando a excitação do campo enquanto monitoriza a tensão terminal. Coordena as definições do AVR com os requisitos de tensão do sistema.

Aula 1 • Características de Funcionamento do Motor Síncrono

Examina o comportamento velocidade-binário, o funcionamento a velocidade constante e a variação do ângulo de carga sob carga mecânica variável. Distingue o comportamento do motor síncrono do comportamento do motor de indução.

Aula 2 • Aplicações de Correção do Fator de Potência

Demonstra como os motores síncronos sobreexcitados fornecem potência reativa para melhorar o fator de potência do sistema. Calcula a excitação necessária para a correção do fator de potência alvo.

Aula 3 • Métodos de Arranque para Motores Síncronos

Abrange o arranque por enrolamento amortecedor, o arranque com variador de frequência e o método do motor piloto. Avalia o binário de arranque, a corrente de arranque e a transição para a velocidade síncrona.

Aula 1 • Reatâncias Transitória e Subtransitória

Define as reatâncias transitória e subtransitória e as suas constantes de tempo a partir do comportamento físico do enrolamento. Explica como estes parâmetros governam a magnitude e a atenuação da corrente de defeito.

Aula 2 • Análise de Estabilidade Transitória

Aplica o critério das áreas iguais para avaliar a estabilidade transitória após um defeito e a sua eliminação. Identifica o tempo crítico de eliminação e os métodos para melhorar as margens de estabilidade.

Aula 3 • Equação de Oscilação e Dinâmica do Rotor

Deduz a equação de oscilação que relaciona a aceleração do rotor com o binário líquido e a constante de inércia. Utiliza a equação para prever a resposta do ângulo do rotor a desequilíbrios de potência.

Aula 4 • Estabilidade a Pequenos Sinais e Oscilações

Lineariza as equações da máquina para analisar a estabilidade a pequenos sinais e as oscilações entre máquinas. Identifica as componentes de binário de sincronização e de amortecimento que afetam os modos de oscilação.

Aula 1 • Ensaios de Fábrica e de Comissionamento

Descreve os ensaios de resistência, de circuito aberto, de curto-circuito e de aquecimento realizados para verificar os parâmetros da máquina. Relaciona os resultados dos ensaios com a determinação dos parâmetros do circuito equivalente.

Aula 2 • Monitorização do Isolamento e da Condição

Abrange os ensaios de resistência de isolamento, índice de polarização e descargas parciais para avaliação do estado dos enrolamentos. Introduz técnicas de monitorização da condição em linha para vigilância contínua.

Aula 3 • Diagnóstico de Defeitos e Remediação

Desenvolve um diagnóstico sistemático de defeitos utilizando sintomas, dados de ensaio e tendências de monitorização da condição. Orienta as ações corretivas para defeitos comuns nos enrolamentos, rolamentos e excitação.

Aula 4 • Práticas de Manutenção Preventiva

Estabelece tarefas de manutenção programada para enrolamentos, rolamentos, sistemas de arrefecimento e anéis coletores. Prioriza as tarefas por risco de falha e impacto operacional.