O princípio de operação de um gerador elétrico

Olá queridos convidados e assinantes do meu canal. Hoje eu quero falar sobre o princípio pelo qual todos os geradores elétricos funcionam. Então vamos começar.

A principal tarefa de qualquer gerador

A principal tarefa de qualquer gerador elétrico é gerar eletricidade. Mas, francamente, o gerador não produz nada, apenas transforma um tipo de energia em outro.

E basicamente há uma transformação de energia mecânica em energia elétrica.

Já a energia mecânica é obtida a partir da rotação das turbinas sob a influência da expansão do vapor, queda de água e até mesmo um acionamento manual.

Portanto, os geradores que operam por acionamento mecânico ainda são o principal tipo de conversor em todo o mundo.

Um exemplo ilustrativo de como funciona um gerador simples:

No rotor rotativo, um enrolamento magnetizante ou ímãs de neodímio (anteriormente ímãs comuns eram fixados) são fixados.

Em todos os geradores, o princípio de funcionamento é baseado no fenômeno da indução eletromagnética, segundo o qual a mudança do fluxo magnético inicia o processo de indução em torno deste espaço de Campos.

E se um condutor for direcionado para a área onde o campo elétrico induzido manifesta sua ação, então um EMF será induzido nele.

E entre as extremidades deste condutor, a tensão correspondente pode ser medida.

A alteração do fluxo magnético no gerador ocorre devido ao fato de ímãs ou peças polares magnetizadas com enrolamentos especializados se moverem junto com o rotor.

Nesse caso, o condutor, no qual o EMF é induzido no gerador, é feito na forma de um enrolamento de estator, que se localiza, na maioria das vezes, no circuito magnético. Ele está localizado na parte estacionária da instalação. Além disso, este tipo de enrolamento pode ser implementado de diferentes maneiras.

Neste caso, nos geradores alternados trifásicos, os enrolamentos do estator podem ser interligados quer segundo o esquema "Estrela", quer segundo o esquema "Triângulo".

Neste caso, a opção de ligação “Estrela” permite obter uma tensão superior à da ligação dos enrolamentos com “Triângulo”.

Nesse caso, a tensão será diferente em aproximadamente 1,73. Ao mesmo tempo, a afirmação é verdadeira: quanto mais alta a tensão do gerador, menos corrente ele pode fornecer à rede.

O que determina a potência do gerador

Portanto, a potência de qualquer gerador depende dos seguintes valores:

• Tensão nos terminais de saída do gerador.

Ele, por sua vez, depende diretamente do comprimento do condutor com o qual o enrolamento do estator é enrolado. A tensão também depende da velocidade do rotor e, claro, da indução magnética nos pólos.

Neste caso, quanto mais os dois parâmetros descritos acima, maior será a tensão gerada pela instalação tanto em modo inativo quanto sob carga.

• Corrente máxima.

Em princípio, a magnitude da corrente é teoricamente limitada apenas pela corrente de curto-circuito. Na prática, o valor da corrente na velocidade nominal depende da seção transversal do fio do enrolamento do estator e do fluxo magnético total do rotor.

Além disso, se por algum motivo o fluxo magnético não for suficiente, às vezes é usado um método como o aumento da velocidade. Mas nesta versão, uma regulação automática de tensão é montada no gerador como nos geradores dos carros.

Isso permitirá que os geradores forneçam a corrente necessária para um carregamento de alta qualidade em uma faixa de rotação estendida.

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