Qual é a diferença entre um motor síncrono e um gerador síncrono?
Passo 1
O enunciado pede para destacarmos a diferença entre um motor síncrono e um gerador síncrono. O tema é máquinas elétricas síncronas, onde precisamos entender o princípio de funcionamento, a transferência de energia e a direção do fluxo de potência.
Passo 2
Primeiro, definimos a máquina síncrona de forma genérica. É um dispositivo com um estator que cria um campo magnético girante de frequência
e um rotor excitado por corrente contínua que gira exatamente na velocidade síncrona
com
polos. Essa condição de “sincronismo” vale tanto para motor quanto para gerador.
Passo 3
Quando operamos a máquina como motor síncrono, ela consome energia elétrica do estator e do circuito de excitação do rotor, produz torque no rotor e entrega energia mecânica ao eixo. Nessa condição, a potência elétrica de entrada
e a potência mecânica de saída
estão relacionadas pelo ângulo de torque
:
onde
é a tensão terminal,
é a tensão de excitação interna e
é a reatância síncrona.
Passo 4
Já funcionando como gerador síncrono, a máquina recebe energia mecânica no eixo (geralmente de uma turbina ou motor externo) e converte em energia elétrica no estator. A mesma fórmula
vale, mas agora
é a potência mecânica de entrada e
é a potência elétrica de saída. O ângulo
também determina a potência gerada.
Passo 5
Portanto, o ponto central da diferença é a direção da conversão de energia e o sinal do torque-ângulo
:
- Como motor, a máquina absorve potência elétrica e fornece potência mecânica (o rotor “segue” o campo).
- Como gerador, ela absorve potência mecânica e fornece potência elétrica (o rotor “empurra” o campo).
Resposta
A diferença fundamental é a direção do fluxo de potência:
– No motor síncrono, a máquina consome potência elétrica e entrega potência mecânica.
– No gerador síncrono, ela consome potência mecânica e entrega potência elétrica.
– No motor síncrono, a máquina consome potência elétrica e entrega potência mecânica.
– No gerador síncrono, ela consome potência mecânica e entrega potência elétrica.