Tipos de Geradores DC
Geradores DC com Ímãs Permanentes – Bobinas de campo excitadas por ímãs permanentes
Geradores DC Excitados Separadamente – Bobinas de campo excitadas por alguma fonte externa
Geradores DC Autoexcitados – Bobinas de campo excitadas pelo próprio gerador
Gerador Autoexcitado
Um gerador DC autoexcitado usa sua própria saída para alimentar suas bobinas de campo, que podem ser dispostas em série, paralelo ou composto.
Os três tipos de geradores DC autoexcitados são:
Geradores de Enrolamento em Série
Geradores de Enrolamento em Paralelo
Geradores de Enrolamento Composto
Gerador DC com Ímãs Permanentes
Quando o fluxo no circuito magnético é criado através do uso de ímãs permanentes, então ele é conhecido como um gerador DC com ímãs permanentes.
Ele consiste em uma armadura e um ou vários ímãs permanentes situados ao redor da armadura. Este tipo de gerador DC não gera muita potência. Como tal, eles raramente são encontrados em aplicações industriais. Eles são normalmente usados em pequenas aplicações – como dinamos em motocicletas.
Gerador DC Excitado Separadamente
Estes são os geradores cujos ímãs de campo são energizados por alguma fonte DC externa, como uma bateria.
Um diagrama de circuito de um gerador DC excitado separadamente é mostrado na figura abaixo. Os símbolos abaixo são:
Ia = Corrente da armadura
IL = Corrente de carga
V = Tensão terminal
Eg = FEM (Força Eletromotriz) gerada
Geradores DC Autoexcitados
Geradores DC Autoexcitados: Estes geradores energizam seus próprios ímãs de campo usando a corrente que geram. As bobinas de campo nessas máquinas estão diretamente conectadas à armadura.
Devido ao magnetismo residual, algum fluxo está sempre presente nos polos. Quando a armadura é rotacionada, alguma FEM é induzida. Portanto, alguma corrente induzida é produzida. Esta pequena corrente flui através da bobina de campo, bem como da carga, fortalecendo assim o fluxo dos polos.
À medida que o fluxo dos polos se fortalece, ele produz mais FEM na armadura, o que causa um aumento adicional da corrente através do campo. Esta corrente de campo aumentada eleva ainda mais a FEM da armadura, e este fenômeno cumulativo continua até que a excitação atinja o valor nominal.
De acordo com a posição das bobinas de campo, os geradores DC autoexcitados podem ser classificados como:
Geradores de Enrolamento em Série
Geradores de Enrolamento em Paralelo
Geradores de Enrolamento Composto
Gerador de Enrolamento em Série
Nesta configuração, as bobinas de campo estão conectadas em série com os condutores da armadura, aumentando o fluxo de eletricidade em todo o gerador.
Toda a corrente flui através das bobinas de campo, bem como da carga. Como a bobina de campo em série carrega toda a corrente de carga, ela é projetada com relativamente poucas espiras de fio grosso. A resistência elétrica da bobina de campo em série é, portanto, muito baixa (aproximadamente 0,5Ω).
Aqui:
Rsc = Resistência da bobina em série
Isc = Corrente fluindo pela bobina em série
Ra = Resistência da armadura
Ia = Corrente da armadura
IL = Corrente de carga
V = Tensão terminal
Eg = FEM gerada
Gerador DC Composto de Longo Paralelo
Geradores DC Compostos de Longo Paralelo são geradores onde a bobina de campo em paralelo está em paralelo tanto com a bobina em série quanto com a bobina da armadura, conforme mostrado na figura abaixo.
Dinâmica de Enrolamento Composto
Nestes geradores, o campo paralelo predominante é suportado pelo campo em série, levando a uma configuração conhecida como composto cumulativo.
Por outro lado, se o campo em série opõe-se ao campo paralelo, o gerador é dito ser diferencialmente composto.
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