Máquinas Síncronas

PEA 2211 – Introdução à Eletromecânica e à Automação
GERADOR SÍNCRONO - I
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1. Objetivos
Estabelecer os conceitos fundamentais da indução de tensão elétrica em condutores, por efeito do movimento relativo entre condutor e campo magnético (tensão elétrica de origem mocional). Apresentar alguns aspectos construtivos dos geradores de tensão. Deduzir as equações da tensão induzida em bobinas. Apresentar o sistema trifásico de tensões. Avaliar as influências da velocidade e da corrente de excitação no valor da tensão induzida.

2. Motivação
As máquinas rotativas que produzem energia elétrica por meio da conversão eletromecânica de energia fornecem quase a totalidade da energia elétrica consumida no planeta. Convertem a energia cinética em energia elétrica, em escalas de potência que vão de dezenas de Volt-Ampere até centenas de MVA. A energia primária pode vir da queda da água em uma represa ou da queima de combustível, da força dos ventos ou das marés, ou de outros processos: não importa a fonte primária nem a escala de potência, o princípio de funcionamento é o mesmo que será discutido neste texto, o gerador de tensão alternada.

3. Teoria

3.1 Resumo x x

A forma de onda senoidal-(3.3) da variação da tensão induzida no tempo é obtida com forma senoidal da variação do campo de indução no espaço, ou seja, no entreferro do gerador. Fig. 3 e Fig. 4; eq. (8) e
(11).

x

O número de pólos-(3.4) de um gerador define a proporção entre a velocidade de rotação de seu eixo e a freqüência da tensão induzida em suas bobinas. Fig. 6; eq. (16).

x

2009

A tensão induzida-(3.2) é resultado do movimento relativo entre condutores e campo de indução magnética. Fig.1; eq. (3) e (5).

O controle da tensão induzida-(3.5 e 3.10) é feito pela corrente de excitação e pela velocidade de rotação, ou seja, pelo torque aplicado ao eixo. Com o nível de excitação se controla o módulo da tensão.