Motores eletricos

Máquinas e Acionamentos Elétricos - Geradores de Corrente Alternada

1 – GERADORES DE CORRENTE ALTERNADA
1.1 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS ALTERNADORES
O gerador de CA é o meio mais importante para a produção da energia elétrica que usamos atualmente. Como sabemos, a tensão CA é usada na maioria das aplicações, devido à facilidade com que o seu valor pode ser modificado com o auxílio de transformadores.
O tamanho dos geradores CA, ou alternadores, depende muito da energia que eles devem fornecer. Por exemplo, um dos 20 geradores existentes na usina hidrelétrica de Itaipu gera 700 MW
(capacidade instalada = 14.000 MW). Por outro lado, os alternadores empregados nos modernos automóveis geram comumente menos de 500 W.
Entretanto, independentemente do tamanho, todos os geradores, sejam de CC ou de CA, dependem para seu funcionamento da ação de um condutor (ou bobina) cortando um campo magnético.
Desde que haja movimento relativo entre um condutor e um campo magnético, será gerada uma tensão.
Como você sabe, para que exista a condição acima, todos os geradores são formados por duas partes mecânicas: um rotor (parte móvel – rotativa) e um estator (parte fixa – estática).
Os geradores elementares de CA e de CC têm o mesmo princípio de funcionamento, diferenciando-se apenas na forma como coletam a tensão induzida na armadura (que é sempre alternada).

(a) Gerador Elementar de CC.

(b) Gerador Elementar de CA.

Fig. 1-1 : A forma da tensão no comutador do gerador CC e nos anéis coletores do gerador CA.
Conforme estudado nos geradores de CC, a saída do gerador é proporcional à intensidade do campo e à velocidade com que as bobinas e o campo interagem. Como os geradores de CA trabalham normalmente com velocidade constante para manter a freqüência constante, o controle da tensão de saída é realizado por meio da variação da intensidade do campo.
Aprendemos que no gerador de CC (dínamo) a parte rotativa é sempre a armadura. Contudo, em um gerador