7.13 O que são enrolamentos de compensação? Qual é sua maior desvantagem?
Passo 1
O enunciado pergunta sobre enrolamentos de compensação em máquinas síncronas (ou em máquinas de corrente contínua com anel compensador) e qual é a maior desvantagem dessa técnica. Para resolver, vamos lembrar o problema da reação do armadura e como se tenta anulá-la com esses enrolamentos.
Passo 2
Reação do armadura é o efeito do campo criado pela corrente do induzido (ou armadura) sobre o fluxo principal gerado pelo campo de excitação. Em carga, esse campo de armadura causa distorção e defasagem do fluxo no entreferro, afetando a forma da onda de tensão e o desempenho da máquina.
Passo 3
O enrolamento de compensação é um conjunto de bobinas embutidas na face das polos (ou no eixo) e conectadas em série com o circuito de armadura. Cada bobina tem número de espiras tal que, ao ser percorrida pela corrente de armadura, produz um MMF
igual e oposto à componente de reação de armadura que distorce o fluxo principal.
Passo 4
Na prática, essas bobinas ficam alojadas em ranhuras na superfície dos polos, de modo que seu fluxo cancela a componente transversal do campo de armadura. Isso mantém o entreferro mais uniforme e reduz harmônicos de tensão, permitindo melhor regulação de tensão e menos aquecimento.
Passo 5
A maior desvantagem dos enrolamentos de compensação é o aumento de custo e complexidade construtiva. Para abrigar essas bobinas é preciso:
- Abrir ranhuras adicionais na face dos polos, reduzindo área de apoio mecânico e complicando o fluxo de ventilação;
- Empregar cobre extra e isolação reforçada para suportar altas correntes de armadura;
- Realizar montagem e manutenção mais trabalhosas.
Resposta
Os enrolamentos de compensação são bobinas colocadas na face dos polos, em série com a armadura, que geram um MMF oposto à reação de armadura para manter uniforme o entreferro. Sua maior desvantagem é o acréscimo significativo de custo e complexidade construtiva (mais cobre, ranhuras nos polos e montagem/manutenção mais difíceis).