O que são excitatrizes estáticas?

Passo 1

O enunciado pede para explicar o que são excitatrizes estáticas. O conteúdo envolve sistemas de excitação de máquinas síncronas, em particular a topologia que não usa partes girantes. Para responder, vamos definir primeiro o papel da excitação em geradores síncronos e depois detalhar como funciona uma excitatriz estática.

Passo 2

Uma excitatriz é o conjunto de equipamentos que fornece corrente contínua à bobina de campo (rotor) de uma máquina síncrona. Essa corrente de campo estabelece o fluxo magnético \Phi que gera a tensão induzida no estator da máquina. A variação da corrente de campo permite regular a tensão de linha do gerador.

Passo 3

Nas excitatrizes clássicas existem duas famílias:
  1. Rotativas: um pequeno gerador de corrente contínua acoplado mecanicamente ao rotor principal.
  2. Estáticas: usam diretamente a rede de alimentação em corrente alternada, transformadores e retificadores sem nenhuma parte móvel.

Passo 4

Arquitetura típica de uma excitatriz estática:
\begin{aligned} &\text{1. Transformador de controle: reduz tensão da rede } (380\text{ V AC}) \\\ &\text{2. Retificador estático (tiristores ou diodos): converte AC em DC} \\\ &\text{3. Regulador eletrônico: ajusta disparo dos tiristores para controlar }I_f \\\ &\text{4. Chaves e filtros: garantem qualidade da corrente de excitação} \end{aligned}ãáôçã
Não há gerador auxiliar girante: toda a excitação é feita por eletrônica de potência.

Passo 5

Vantagens principais das excitatrizes estáticas:
  • Menor manutenção (ausência de anéis coletores e escovas).
  • Resposta dinâmica mais rápida, pois o regulador modula diretamente a corrente de campo.
  • Compactas e de custo reduzido em média escala.

Resposta

Uma excitatriz estática é um sistema de excitação de máquina síncrona sem partes girantes, que utiliza transformadores, retificadores estáticos (tiristores ou diodos) e um regulador eletrônico para fornecer e controlar a corrente contínua de campo do rotor.

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