Geradores

CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Professor: Eduardo Pinto de Andrade

GERADORES SÍNCRONOS
1.0 GENERALIDADES
Similar aos motores de indução assíncronos, as máquinas síncronas podem operar tanto como motor quanto como gerador.
Iniciaremos nosso estudo do gerador síncrono e então o estenderemos para a operação como motor.
2.0 CONSTRUÇÃO
A máquina síncrona será formada por dois conjuntos de bobinas. Em um deles será criado um campo magnético fixo, e no outro, induzida uma fem variável.
Se por exemplo, criamos no eixo da máquina (rotor) um par de pólos fixos através da aplicação de corrente contínua nos seus enrolamentos, ao girar o rotor as linhas de força cortarão os condutores das bobinas do estator.
Pela Lei de Lenz irá surgir no estator uma fem contrária ao campo que a gerou. Se temos no estator três conjuntos de bobinas dispostas a 120º umas das outras, será induzida no estator uma fem senoidal com três fases também defasadas 120º. Este é o processo inverso do que foi estudado para formação do campo girante de motores assíncronos.
A fem será dada por Egf = 4,44 k Φ Nf f (V) onde: k = constante referente à construção da máquina;
Nf = Número de espiras por fase;
Φ = fluxo por pólo em linhas ou maxwells; f = freqüência em Hertz.
A freqüência da fem induzida será dada por f = PN/120 onde:

f = Freqüência da fem induzida;
P = Nº de pólos;
N = Velocidade do rotor.

A máquina funcionaria se fixássemos o campo no estator e girássemos os condutores do rotor.
Porém a maior potência irá fluir pelo circuito induzido, se o mesmo estiver localizado no rotor teremos um rotor mais pesado, coletores maiores e em maior número. Além disto o estator sendo maior possui maior área de ventilação facilitando a dissipação térmica.
A construção da máquina síncrona ainda dependerá do número de pólos e velocidade rotórica. Por exemplo, se desejamos obter uma fem na freqüência de 60Hz podemos utilizar uma máquina com 2 pólos que gire a 3600 rpm ou outra