Máquinas e Equipamentos Elétricos

Nome do colaborador: Ester Magalhães Oliveira

1- Os geradores de corrente alternada também são chamados de alternadores. Um alternador simples é formado por três partes, cite elas.

Resposta: (1) um campo magnético;

(2) condutores que giram através do campo magnético;

(3) alguma forma de se manter uma
ligação contínua dos condutores à medida que eles giram.

2- Por qual motivo, o tipo de
gerador CA mais utilizado é o de armadura estacionária e campo rotativo?

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Resposta: Nos geradores CA de armadura estacionária e campo rotativo a tensão gerada é retirada diretamente do enrolamento de armadura (neste caso o estator) sem passar pelas escovas. A potência de excitação destes geradores normalmente é inferior a 5% da potência nominal. Uma outra vantagem está na grande facilidade de se isolar as bobinas do estator, comparada com a isolação das bobinas do rotor. Outro fator importante é a maior facilidade na troca de calor entre o enrolamento da armadura (no estator) e o ar ambiente, uma vez que se a armadura estiver posicionada no
rotor a dissipação de calor será bem mais difícil.

Nome do colaborador: Rodrigo de Oliveira Conceição

3- Estabeleça as diferentes características de estatores presentes em Geradores CA de baixa velocidade e pólos salientes e Geradores CA de alta velocidade e pólos lisos, estabelecendo as particularidades requeridas de condutores partindo das características dos estatores em questão.

Resposta: Geradores CA de baixa velocidade e de pólos salientes requerem um estator de grande circunferência, no qual possam ser inseridos muitos condutores. Tais estatores requerem condutores, para os enrolamentos de campo e da armadura, que tenham pequeno comprimento axial. Por outro lado, geradores CA de alta velocidade e de pólos lisos (ranhurados) têm uma pequena circunferência, requerendo condutores para os enrolamentos de campo e da armadura de grande comprimento axial.

4- O que difere a tensão de saída de um Gerador CA em relação a de um Gerador CC e como pode-se estabeler uma relação dessa diferença com a regulação de tensão de ambos geradores ?

Resposta: No gerador CC, há duas causas para a queda de tensão interna: (1) a resistência da armadura; e (2) a reação da armadura. Já no gerador CA além dessas duas há uma terceira causa para a queda de tensão interna no gerador CA, que é a (3) reação da armadura. Além disso, para um alternador, enquanto os dois primeiros fatores sempre tendem a reduzir a tensão, o terceiro (reação da armadura) pode tender a diminuí-la ou aumentá-la. Assim, a regulação de tensão do gerador CA difere da do gerador CC, em dois aspectos importantes: (1) há uma queda de tensão devida à reatância da armadura; e (2) o efeito de reação da armadura (dependendo do fator de potência da carga) pode produzir um aumento da tensão gerada que tende a tornar mais elevada a tensão nos terminais.

Nome do colaborador: Guilherme Doria dos Santos Maia

5) Nos geradores brushless, a potência para a excitação (alimentação do regulador de tensão) pode ser obtida de diferentes maneiras, as quais definem o tipo de excitação da máquina. A imagem a seguir representa qual meio de excitação? Explique também o seu funcionamento.

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R= Alimentação através de bobina auxiliar. Funciona como uma fonte de potência independente para o regulador de tensão, não sujeita aos efeitos que acontecem no estator principal da máquina. O regulador recebe tensão alternada dessa fonte e alimenta o campo da excitatriz principal com tensão retificada e regulada.

6) Uma grande usina nuclear tem em sua planta vários geradores CA que precisam estar em funcionamento contínuo em casos de crises, sendo então essenciais para o devido funcionamento da usina.

   Analisando essa situação, qual seria o sistema ideal de operação e divisão desses geradores? Justifique sua resposta.

R- O mais recomendado é um sistema de várias estações centrais geradoras operando em paralelo, ou seja, unidades geradoras menores no lugar de uma única maior, com seus geradores ligados em paralelo. Essa utilização de várias estações menores é essencial pois, se um único gerador de grande potência constitui uma estação geradora e, por uma razão qualquer, deixa de funcionar, com isto deixará de funcionar também a estação geradora; enquanto que em um sistema de várias estações menores, se um dos inúmeros geradores  necessitar de um reparo, os demais ainda estarão disponíveis para fornecer o serviço necessário, o fato deles estarem ligados em paralelo explica isso, pois a falha de um não ira causar a falha de outros, caso estivessem ligados em série, assim algum problema em uma área específica não iria causar um transtorno maior na usina. Outro ponto importante é que se há necessidade de um reparo ou de uma parada geral para manutenção, os geradores menores facilitam as operações, do ponto de vista de peças de reposição ou reserva, bem como dos serviços a executar.