Por que na grande maioria dos geradores a armadura é conectada em estrela?

Passo 1

O enunciado pergunta por que, na grande maioria dos geradores trifásicos, o conjunto de enrolamentos da armadura (estator) é ligado em estrela em vez de delta. O conteúdo envolvido é ligação de sistemas trifásicos, tensão de fase versus tensão de linha e requisitos de isolamento e aterramento.

Passo 2

Em ligação em estrela cada enrolamento “vê” apenas a tensão de fase U_f, enquanto a tensão entre duas linhas ativas (tensão de linha U_L) satisfaz
U_L = \sqrt{3}\,U_f.
Isso significa que, para uma mesma tensão de linha nominal, a tensão aplicada a cada bobina é menor em \sqrt{3} vezes.

Passo 3

A ligação estrela traz várias vantagens práticas:
  • Menor tensão de fase reduz a exigência de isolamento das bobinas, diminuindo custo e tamanho.
  • Geração de um ponto neutro interno, facilitando o aterramento do gerador e melhorando a segurança.
  • Possibilidade de alimentar cargas monofásicas entre fase e neutro, comum em redes de distribuição.
  • Detecção e proteção de faltas à terra ficam mais simples com ponto neutro disponível.
  • Menor corrente de curto-circuito fase–fase por bobina, o que reduz esforços mecânicos e térmicos em faltas.
  • Melhora na simetria de tensões e correntes em caso de cargas desequilibradas.

Resposta

A armadura é ligada em estrela porque isso reduz a tensão em cada enrolamento (barateando o isolamento), gera um ponto neutro para aterramento e cargas monofásicas, facilita a proteção contra faltas à terra e mantém operação mais estável e segura.

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