Na perspectiva do desenvolvimento de geradores síncronos de corrente alternada, o sistema de excitação tornou-se um dos componentes essenciais. A qualidade do sistema de excitação afeta diretamente o desempenho e a qualidade operacional do gerador síncrono. O excitador de corrente alternada é um gerador síncrono de corrente alternada do tipo armadura rotativa. No entanto, devido às suas características de funcionamento e à particularidade da carga, ele difere do gerador síncrono de corrente alternada convencional. É fundamental atentar para essas particularidades durante o projeto.
Projeto do circuito magnético do excitador CA: A tensão de saída do excitador CA varia significativamente com a carga e a temperatura de operação do gerador principal. Consequentemente, sua força eletromotriz induzida também varia significativamente. Essa é a característica de carga do excitador CA. Para atender aos requisitos de excitação nominal do gerador principal, o dimensionamento do circuito magnético do excitador CA deve ser baseado no potencial de fase nominal correspondente. Ou seja, a densidade de fluxo magnético no ponto de operação nominal do excitador CA deve ser muito baixa. Portanto, a taxa de utilização de seus materiais magnéticos é extremamente baixa. O volume de um excitador CA com a mesma capacidade é maior do que o de um gerador síncrono convencional, e seu peso também é maior.
De acordo com os requisitos da norma JBP T33201122000 “Condições Técnicas para Pequenos Geradores Síncronos Trifásicos sem Escovas”, a máquina de excitação CA deve ser capaz de fornecer a corrente de excitação necessária para que o motor de partida suporte 150% da corrente nominal em regime permanente, sem redução da tensão. Portanto, a corrente de excitação requerida pelo gerador nesse ponto de operação pode ser considerada como o ponto de carga nominal do excitador, devendo-se reservar uma certa margem de resposta transitória de acordo com as condições de carga existentes.
Para melhorar as características dinâmicas dos geradores sem escovas, é aconselhável selecionar uma relação de curto-circuito o menor possível (aproximadamente de 0,13 a 0,15) para aumentar a sensibilidade da corrente de excitação e reduzir a constante de tempo. Uma relação de curto-circuito menor permite que o excitador seja projetado de forma mais econômica, com menor volume e peso.
Selecione uma frequência mais alta para reduzir a constante de tempo do excitador. A medida para aumentar a frequência do excitador é aumentar o número de pares de polos do mesmo. Um aumento no número de pares de polos pode reduzir o número de espiras por polo do enrolamento de excitação, reduzindo assim efetivamente sua constante de tempo.
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Data de publicação: 15 de dezembro de 2025