O gerador síncrono é um dos tipos mais comuns de equipamentos para geração de energia elétrica. Seu princípio básico de funcionamento consiste em transformar a energia mecânica, ou de rotação, em energia elétrica. Vamos então conhecer um pouco mais sobre esse tipo de gerador e ver com mais detalhes como é esse processo.
As partes que compõem o gerador
As partes que compõem o gerador
Para entender como o gerador de energia funciona é importante saber as partes que o compõem e suas funções.
Em primeiro lugar, o estator é a parte fixa do gerador, composto por uma carcaça metálica e um enrolamento. Já o rotor é a parte que gira. É alimentado com uma corrente contínua para criar o movimento e gerar o campo magnético giratório.
A maioria dos geradores inclui também um sistema de excitação, que é um conjunto de aparatos projetados para controlar a corrente no gerador de maneira automática.
Por fim, existe ainda um ventilador acoplado ao eixo de rotação para resfriar o gerador e evitar superaquecimento. E a carcaça é a parte de fora, que protege a máquina de qualquer agente externo.
O funcionamento do gerador síncrono
A base do funcionamento do gerador tem a mesma ideia da máquina de corrente contínua, ou seja, sempre que houver movimento entre um condutor e um campo magnético haverá uma tensão que será conduzida pelo condutor.
O gerador síncrono pega essa ideia e a aplica de modo que os condutores estejam localizados na armadura e a máquina primária força o campo magnético a se mover. Lembrando, que a máquina primária é a parte do gerador que transforma algum tipo de energia em energia cinética, ou mecânica.
Sendo assim, a máquina primária do gerador é acoplada ao rotor fazendo com que eles girem, segundo a Lei de Faraday. Essa é uma das leis mais básicas do eletromagnetismo, e diz que um campo magnético interage com uma corrente elétrica para produzir uma força eletromotriz. É essa força que causa a indução, ou fluidez, da corrente elétrica no circuito.
Portanto, o movimento entre o campo e condutor é responsável por criar uma tensão, que ao ser ligada a uma carga, faz com que a corrente circule.
Lembrando que a tensão, de maneira bem básica, é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Essa diferença, que faz que circule a corrente quando o circuito é fechado, de modo a “equilibrar” o sistema.
O Resultado
O resultado desse processo é a produção de uma tensão alternada senoidal, que pode ser monofásica ou trifásica.
Além disso, o gerador é construído com uma série de condutores ligados em série, fazendo com que a potência de energia convertida seja muito maior, e o custo benefício em relação aos materiais e ao combustível também seja o maior possível.
Por fim, a potência final do gerador pode ser facilmente controlada graças a presença da fonte de excitação. Sendo assim, ela pode aumentar ou diminuir a potência reativa, de modo a oferecer potência útil necessária ao mesmo tempo em que providencia uma redução total do sistema.
