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DT-5 - Características e Especificações de Geradores<br />
2. NOÇÕES FUNDAMENTAIS<br />
2.1. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO<br />
A característica principal de um gerador elétrico é<br />
transformar energia mecânica em elétrica. Para<br />
facilitar o estudo do princípio de funcionamento,<br />
vamos considerar inicialmente uma espira imersa<br />
em um campo magnético produzido por um ímã<br />
permanente (Fig.2.1.1). O princípio básico de<br />
funcionamento está baseado no movimento relativo<br />
entre uma espira e um campo magnético. Os<br />
terminais da espira são conectados a dois anéis,<br />
que estão ligados ao circuito externo através de<br />
escovas. Este tipo de gerador é denominado de<br />
armadura giratória.<br />
tem um caráter complexo e depende da forma da<br />
sapata polar. Com um desenho conveniente da<br />
sapata poderemos obter uma distribuição senoidal<br />
de induções. Neste caso, a f.e.m. induzida no<br />
condutor também varia com o tempo sob uma lei<br />
senoidal.<br />
A Fig. 2.1.2.a. mostra somente um lado da bobina<br />
no campo magnético, em 12 posições diferentes,<br />
estando cada posição separada uma da outra de<br />
30º.<br />
A Fig. 2.1.2.b. nos mostra as tensões<br />
correspondentes a cada uma das posições.<br />
Já nos geradores de campo giratório (Fig. 2.1.3) a<br />
tensão de armadura é retirada diretamente do<br />
enrolamento de armadura (neste caso o estator)<br />
sem passar pelas escovas. A potência de excitação<br />
destes geradores normalmente é inferior a 5% da<br />
potência nominal. Por este motivo, o tipo de<br />
armadura fixa (ou campo girante) é o mais<br />
utilizado.<br />
Fig. 2.1.1 - Esquema de funcionamento de um<br />
gerador elementar (armadura girante)<br />
Admitamos que a bobina gira com velocidade<br />
uniforme no sentido da flecha dentro do campo<br />
magnético "B" também uniforme (Fig.2.1.1).<br />
Se "v" é a velocidade linear do condutor em relação<br />
ao campo magnético, segundo a lei da indução<br />
(FARADAY), o valor instantâneo da f.e.m. induzida<br />
no condutor em movimento de rotação é<br />
determinada por:<br />
e = B.l.v.sen(B^v)<br />
Onde:<br />
e - força eletromotriz (f.e.m.)<br />
B - indução do campo magnético<br />
l - comprimento de cada condutor<br />
v - velocidade linear<br />
Fig. 2.1.2 a e b - Distribuição da Indução Magnética<br />
sob um Pólo.<br />
Para N espiras teremos:<br />
e = B.l.v.sen(B^v).N<br />
A variação da f.e.m. no condutor em função do<br />
tempo é determinada pela lei da distribuição da<br />
indução magnética sob um pólo. Esta distribuição<br />
Fig. 2.1.3 - Esquema de funcionamento de um<br />
gerador elementar (armadura fixa).<br />
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