Gerador elétrico (Alternadores, Turbo e Hidrogeradores) é uma das máquinas elétricas mais utilizada para conversão de energia mecânica – na forma de torque – em energia elétrica. Para essa função também são utilizados, mas em menor escala, o gerador de corrente contínua, o gerador assíncrono e o alternador de ímãs permanentes.

Os aspectos construtivos dos alternadores sofrem variações dependendo da escolha da máquina acionante, ou máquina primária.

Aplicações do gerador elétrico

Para aplicação em turbinas hidráulicas, de geração de energia em hidroelétricas, se dará atenção ao sistema de excitação de rápida resposta e às fixações dos polos do rotor, que precisam ser resistentes à velocidade de disparo dessas turbinas.

Para aplicação em turbinas à gas e à vapor se deposita atenção aos mancais e seus sistemas de lubrificação, bem como aos sistemas de refrigeração dedicados. Para aplicação em motores à combustão, seja do Ciclo Otto ou Diesel, se dá atenção à suportabilidade do alternador a níveis de vibração severos.

Listadas as características associadas à cada máquina primária, os conceitos eletromagnéticos e mecânicos para projeto, fabricação e controle de qualidade dos alternadores são comuns a todas as aplicações.

Alternadores

Os alternadores são utilizados para fornecimento de energia ao Sistema Elétrico Interligado, através das hidroelétricas e termelétricas, para geração em regime de emergência.

Por exemplo, em casos de falta de energia da concessionária, geradores a diesel, gás ou etanol podem ser montados em grupos ou em sistemas remotos isolados, como grupos geradores em regiões não cobertas pelo Sistema Elétrico Interligado ou em micro e pequenas centrais elétricas.

Em menores quantidades os alternadores são utilizados para tração híbrida, nobreaks rotativos e em conversores rotativos de frequência.

Geradores elétricos (Alternadores, Turbo e Hidrogeradores)

Em termos construtivos, um gerador basicamente contém:

– Estator (Armadura) que, através de seus terminais fornece energia para carga ou rede;
– Rotor (Campo ou Induzido) que normalmente é formado por eletroímãs, mas pode ser fabricado com ímãs permanentes. Nos dois casos há o agrupamento de pares de polos, sempre se intercalando um polo de polaridade Norte com um de polaridade Sul;

Nos casos em que o rotor é formado por eletroímãs, a energia que chega a esse rotor pode ser conduzida por anéis e escovas, ou pode ser fornecida por uma segunda máquina elétrica chamada Excitatriz Principal ou Excitatriz Rotativa.

Como surgiu o gerador elétrico?

Em 1820, o Dinamarquês Hans Christian Oersted identificou, durante suas aulas, que ao circular corrente elétrica em um fio condutor, esta corrente gerava um campo magnético ao redor deste mesmo condutor, e essa constatação permitiu que outros cientistas pudessem buscar criar movimento usando eletricidade.

Em 1831, Michael Faraday descobriu que se a posição entre ímãs e condutor (ou superfície condutora) sofresse diferença durante o passar do tempo era gerada Energia Elétrica (Potencial Elétrico). E contruiu o primeiro Gerador Elétrico Experimental.

Essa foi a demonstração do primeiro gerador que transforma a energia mecânica em energia elétrica. Até então, as únicas fontes de energia elétrica eram as pilhas e baterias.

Faraday criou seu próprio gerador com um disco de cobre que girava no campo magnético formado pelos polos de um ímã com formato semelhante a uma ferradura, onde, ao girar a manivela produzia uma corrente elétrica contínua.

Graças aos esforços destes cientistas, e dos que se seguiram, hoje temos acesso à energia elétrica em nossos lares com segurança, controle e qualidade. Podemos utilizar essa energia gerada pelos geradores nas nossas mais diversas necessidades, desde iluminação, ar condicionado até os diversos eletrodomésticos, portões eletrônicos e elevadores.

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