Um gerador DC é um dispositivo eletromecânico fascinante. Seu projeto e operação contam com características únicas que o diferenciam de outros tipos de geradores. Ao examinar esses recursos, podemos entender melhor como funciona o gerador DC e avaliar sua importância em diversas aplicações. Da complexa interação de campos magnéticos à produção de uma saída CC, o estudo das funções de um gerador CC abre as portas para um campo da engenharia elétrica que moldou o mundo moderno. Nesta discussão, exploraremos os aspectos fundamentais que definem a natureza de um gerador DC, revelaremos os segredos por trás de seu funcionamento e destacaremos suas características essenciais.
Características
As características mais importantes de um gerador DC são:
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Características ociosas
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Características internas
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Funcionalidades externas
Características ociosas
Terminologia de enrolamento de armadura
O enrolamento da armadura refere-se ao arranjo de condutores que formam a parte rotativa do gerador, a chamada armadura. Vários termos-chave são frequentemente usados para descrever o enrolamento da armadura. Primeiro, o núcleo da armadura refere-se à estrutura de ferro ou aço que suporta o enrolamento e fornece um caminho para o fluxo magnético.
Característica interna (E/IA)
Curva característica externa (V/IM)
Comutação: Conversão de corrente alternada em corrente contínua
A comutação é o mecanismo pelo qual o gerador converte a corrente alternada nos enrolamentos da armadura em uma saída de corrente unidirecional. Este processo utiliza um comutador, um dispositivo mecânico rotativo feito de segmentos de cobre isolados. À medida que a armadura gira, o comutador faz com que a corrente que flui através dos enrolamentos da armadura mude de direção no momento certo, produzindo corrente contínua.
Regulação da tensão de saída
A tensão de saída de um gerador DC também é uma característica notável. A quantidade de tensão gerada depende de fatores como a força do campo magnético, a velocidade de rotação e o número de voltas nos enrolamentos da armadura. A tensão de saída do gerador pode ser controlada variando estes parâmetros para atender a requisitos específicos.
Autoexcitação: Geração interna de um campo magnético
Os geradores DC exibem um fenômeno chamado “autoexcitação”. Isso significa que eles podem gerar seu campo magnético sem depender de uma fonte externa. Quando um gerador CC é iniciado, uma pequena quantidade de magnetismo residual nos enrolamentos induz um campo magnético fraco. À medida que a armadura gira, este campo magnético é amplificado, resultando no aumento da geração de tensão. Este processo de autoexcitação permite que o gerador mantenha sua tensão de saída após a partida.