Conversão Eletromecânica

Máquinas Síncronas
Resumo
 Generalidades
 Principio de funcionamento
 Aspectos construtivos
 O gerador síncrono em carga
• com cargas isoladas Curvas de regulação
• ligado a um barramento (bus) potência infinita (rede) Sincronização Controlo de potência activa e reactiva
 Tamanho, potência e rendimento de máquinas elétricas
Generalidades
 Máquinas rotativas que giram à velocidade de sincronismo, ou seja à velocidade do Campo Girante.
 Velocidade de sincronismo – velocidade que resulta da expressão : n =f/p em que:

 P = n.º de pares de pólos da máquina.
 N = velocidade do rótor da máquina em r.p.s.
 F = frequência da corrente de carga.

Generalidades
Os geradores síncronos trifásicos são a principal fonte de energia elétrica
 Potências até 1500 MW
 Estátor idêntico às máquinas de indução
• Enrolamento distribuído trifásico
• Agrupado por pares de pólos
• Normalmente, o indutor está no rótor
 É de ímanes permanentes ou eletromagnetes DC
 N.º de pólos = n.º de conjuntos de enrolamentos do estátor
 A frequência depende da velocidade de rotação e do n.º de pólos
 A velocidade de rotação é a velocidade de sincronismo f=ns.P
 Quanto maior o n.º de pólos, menor será a rotação.
 Muitos pólos -> (baixa rotação -> grandes caudais).
 Poucos pólos -> (alta rotação -> pequenos caudais).
 A máquina síncrona é uma máquina reversível, podendo funcionar como gerador, ou como motor.

Gerador Síncrono – “Alternador”
 Máquinas rotativas que produzem C.A.
 A C.A. é produto do princípio da indução magnética, tal como nos dínamos.O alternador pode ser visto como um dínamo sem coletor.
 Constituição: Indutor, Induzido, Excitatriz
 Excitatriz – dínamo montado no mesmo eixo do alternador destinado a fornecer a C.C. Ao indutor.
Campo Indutor
 Três métodos de excitação
 Excitação separada, (alimentação através de anéis no rótor)
 Excitatriz (gerador DC)
• Colocada no mesmo veio da máquina síncrona
• O comutador