Descreva, sucintamente, a estrutura básica de um gerador síncrono trifásico. Faça um desenho ilustrativo das principais partes construtivas da máquina. Apresente quais são os principais pontos para que ocorra a indução de tensões trifásicas no gerador.
Passo 1
O enunciado pede três coisas: (
) descrever sucintamente a estrutura básica de um gerador síncrono trifásico (conteúdo de máquinas elétricas e indução eletromagnética), (
) apresentar um desenho ilustrativo com as principais partes construtivas e (
) indicar os pontos-chave para que se induzam tensões trifásicas no estator.
Passo 2
A estrutura essencial de um gerador síncrono trifásico é formada por duas partes principais: o estator (parte fixa) e o rotor (parte girante).
Desenho esquemático (seção transversal):
_________________________________
| |
| Estator |
| _____________________________ |
| | Núcleo de | |
| | aço laminado | |
| | [Bobina A] [Bobina B] | |
| | [Bobina C] | |
| |____________________________| |
|_________________________________|
|| ||
|| || eixo de aço
\/ \/
\(+\)-----------------------\(+\)
| Rotor |
| Núcleo de aço macio |
| Pólos salientes ou |
| cilíndricos (N\text{--}S) |
| [Bobina de campo CC] |
\(+\)-----------------------\(+\)
No estator, três conjuntos de bobinas (fases A, B e C) são distribuídos em ranhuras defasados espacialmente em
. O rotor carrega a bobina de excitação CC, que cria pólos Norte e Sul magnéticos.
Passo 3
Para ocorrer a indução de tensões trifásicas no estator, são fundamentais:
. a bobina de campo do rotor alimentada em corrente contínua, gerando um campo magnético polarizado (N e S) no rotor;
. a rotação do rotor à velocidade síncrona, promovendo variação temporal do fluxo magnético em cada bobina do estator;
. a distribuição trifásica das bobinas no estator defasadas em
, garantindo que as tensões induzidas em cada fase também fiquem defasadas em
;
. o princípio de Faraday–Lenz, segundo o qual a variação do fluxo magnético que atravessa cada espira da bobina induz uma tensão proporcional à rapidez dessa variação.
Resposta
A estrutura básica é composta por um estator com núcleo laminado e três bobinas defasadas em
e um rotor com núcleo, polos magnéticos e bobina de excitação CC. O campo girante criado pelo rotor em movimento variável de fluxo, ao cortar as bobinas trifásicas do estator, induz nelas tensões defasadas de
, conforme a lei de Faraday–Lenz, desde que o rotor gire em velocidade síncrona e mantenha excitação constante.