Disciplina: Mquinas e Automao Eltrica

Prof.: Hlio Henrique

DIRETORIA DE EDUCAO E TECNOLOGIA

COORDENAO DO CURSO DE ELETROTCNICA

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INTRODUO

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Introduo O gerador de CA o meio mais importante para a produo da energia eltrica que usamos atualmente;

Os geradores de CA tambm so chamados de alternadores;

O tamanho dos geradores de CA, ou alternadores, depende muito da energia que eles devem fornecer.

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PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO

PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO DOS ALTERNADORES

Posio: 0 Posio: 90

Posio: 180 Posio: 270

Gerao de 1 ciclo de tenso CA com um alternador de uma nica espira.

Forma de onda da tenso de sada correspondente a uma rotao completa da espira.

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PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO DOS ALTERNADORES

(a) Gerador Elementar de CC. (b) Gerador Elementar de CA.

A forma da tenso no comutador do gerador CC e nos anis coletores do gerador CA.

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Princpio de funcionamento O princpio a induo eletromagntica (Lei de Faraday e a Lei de Lenz);

O controle da tenso de sada realizado por meio da variao da intensidade do campo;

Os geradores de CA e de CC tm o mesmo princpio de funcionamento, diferenciando-se apenas na forma como coletam a tenso induzida na armadura (que sempre alternada);

As extremidades das espiras so ligadas aos anis coletores que giram com a armadura. Escovas fazem contato com os anis coletores e ligam a armadura ao circuito externo.

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TIPOS DE ALTERNADORES (CONFIGURAO

CAMPO-ARMADURA)

ARMADURA ROTATIVA E CAMPO ESTACIONRIO

Pequenos geradores de baixa potncia; Os contatos entre os anis coletores e as escovas esto em srie com a carga.

Alternador monofsico na configurao de armadura

rotativa e campo estacionrio. Alternador 3 (2 plos) com estator de plos

salientes (campo) e rotor ranhurado (armadura).

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ARMADURA ESTACIONRIA E CAMPO ROTATIVO

Alternador monofsico na configurao de armadura

estacionria e campo rotativo.

Alternador 1 ou 3 (4 plos) com estator ranhurado

(armadura) e rotor de plos salientes (campo).

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ARMADURA ESTACIONRIA E CAMPO ROTATIVO (VANTAGENS)

No circuito da carga, no existe contato mvel (escovas + anis coletores);

Facilidade em se isolar as bobinas do estator, comparada a isolao das bobinas do rotor;

Maior facilidade na troca de calor entre o enrolamento da armadura (no estator) e o ar ambiente.

A potncia de excitao destes geradores normalmente inferior a 5%.

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FREQUNCIA DA TENSO GERADA

FREQUNCIA DA TENSO GERADA

Alternadores monofsicos com nmeros de plos diferentes e mesma velocidade do rotor.

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Tabela 1-1 : Velocidades sncronas em rotaes por minuto.

Nmero de

Plos

f = 60 Hz f = 50 Hz

2 3.600 rpm 3.000 rpm

4 1.800 rpm 1.500 rpm

6 1.200 rpm 1.000 rpm

8 900 rpm 750 rpm

10 720 rpm 600 rpm

fp n

120

f frequncia da tenso gerada (Hz);

p nmero total de plos da mquinas;

n velocidade do rotor, (rpm).

O nmero de plos da mquinas ter que ser sempre par, para formar os pares de plos.

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ASPECTOS CONSTRUTIVOS DOS

ALTERNADORES (TIPOS DE ROTOR)

ASPECTOS CONSTRUTIVOS DOS ALTERNADORES (TIPOS DE ROTOR)

(a) Rotor de plos no salientes (rotor ranhurado), alta velocidade (Axial). (b) Rotor de plos salientes, baixa velocidade (Radial).

Aspecto geral das mquinas sncronas (geradores CA).

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