Apostila 2 - Sistema Elétrico de Aeronaves

Prévia do material em texto

Componentes do Sistema Elétrico de 
Aeronaves 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
STARTER GENERATOR 28VDC 
 
 
A maioria dos motores a reação de pequeno e médio porte utilizam uma combinação de starter 
generator, arranque-gerador em português, que opera como um motor de arranque para acionar 
o motor durante a partida, e, após o motor ter alcançado a velocidade de auto sustentação, opera 
como um gerador para suprir a potência do sistema elétrico. 
O arranque-gerador além de reduzir o peso, propicia redução de custo e maior simplicidade de 
manutenção. 
Figura 1: Modelo de gerador 
 
Fonte: Adaptado de Google imagens 
 
 
 
Uma fonte de 24 a 28 volts corrente contínua (VCC ou VDC em inglês) e 1.500 A de pico é 
geralmente requerida para a partida. A faixa de rotação de operação pode variar de 6.000 a 
13.000 RPM. 
Na figura 2.2 temos o diagrama do circuito elétrico de um starter generator, e seu 
funcionamento pode ser explicado pelos seguintes tópicos: 
 
 
 
1. Para dar partida, primeiro é necessário ligar a chave mestra do motor, completando o 
circuito da barra da aeronave para a chave de partida, para as válvulas de combustível e 
para o relé da manete de potência. Energizando esse relé, as bombas de combustível são 
acionadas, fornecendo a pressão necessária para a partida do motor. 
2. Conforme a chave da bateria e de partida são ligadas, são fechados os relés do motor, da 
ignição e o de corte da bateria. O relé do motor fecha o circuito da fonte de potência para 
o motor de arranque, o relé de ignição fecha o circuito da unidade de ignição e o de corte 
da bateria, desconecta a bateria. A abertura do circuito da bateria é necessária devido à 
elevada corrente consumida pelo motor de arranque que danificaria a bateria. 
3. O fechamento do relé do motor permite que uma corrente muito alta flua para o motor, 
passando através da bobina do relé de baixa corrente, que se fecha. 
4. O fechamento do relé de baixa corrente completa um circuito da barra positiva para a 
bobina do relé do motor de partida, bobina do relé de ignição e bobina do relé de corte da 
bateria. 
5. A chave de partida está liberada para retornar a sua posição normal “desligada“, e todas as 
unidades continuam a operar. 
6. Conforme a velocidade do motor aumenta, o consumo de corrente começa a diminuir, e ao 
atingir menos de 200 A, o relé de baixa corrente abre. 
7. Isto abre o circuito da barra positiva para as bobinas dos relés do motor, ignição e corte da 
bateria. A desenergização das bobinas dos relés faz parar a operação de partida. Após 
completar estes procedimentos, o motor deverá estar operando eficientemente, e a 
ignição auto sustentada. 
8. Se o motor falhar para atingir a velocidade determinada para interromper a operação de 
partida, a chave de Parada de Emergência pode ser usada para abrir o circuito da barra 
positiva para os contatos principais do relé de baixa corrente. 
 
 
 
 
Figura 2: Diagrama do circuito elétrico do Starter Generator 
 
Fonte: Adaptado de FAA Aviation Maintenance Technician Handbook- Powerplant 
 
O circuito interno de um arranque-gerador tem 4 enrolamentos de campo: 
• Campos em série (campo“C’); 
• Um campo SHIELD ; 
• Um campo de compensação; 
• Um campo de interpolação ou comutação. 
Durante a partida, os campos em série (“C”) e os campos de compensação e comutação, são 
usados. A unidade é similar ao arranque de acionamento direto, uma vez que todos os 
enrolamentos usados durante a partida estão em série com a fonte. 
Quando estiver operando como arranque, a unidade não faz uso prático de seu campo SHIELD, e 
quando estiver operando como gerador, os enrolamentos SHUNT, compensação e comutação são 
usados. 
O campo SHUNT é conectado no circuito de controle de voltagem convencional para o gerador. 
 
 
Enrolamentos de compensação e comutação suprem a comutação quase sem centelha, de 
nenhuma carga para carga total. 
 
Figura 3: Circuito interno do starter generator 
 
Fonte: FAA Aviation Maintenance Technician Handbook- Powerplant 
 
Starter generators geralmente são encontrados no mercado com tensão de 28 VCC, produzindo de 
150 a 300 A e na faixa de rotação de 7.000 a 12.000 RPM. 
 
 
 
REGULADORES DE TENSÃO E CORRENTE 
A operação eficiente do equipamento elétrico numa aeronave depende do fornecimento de 
tensão constante do gerador ou do alternador. Entre os fatores que determinam a tensão de saída 
de um gerador, apenas um, a intensidade da corrente do campo, pode ser convenientemente 
controlada. 
Conforme a figura 2.4, se o reostato for instalado para aumentar a resistência no circuito de 
campo, menos corrente fluirá através do enrolamento, e a intensidade do campo magnético na 
qual o induzido gira diminuirá e assim, a tensão de saída do gerador diminuirá. 
 
 
Se a resistência no circuito de campo for diminuída com o reostato, mais corrente fluirá através 
dos enrolamentos do campo, o campo magnético se tornará mais forte e o gerador produzirá uma 
voltagem maior. 
Os reguladores de tensão empregados nas aeronaves podem ser dos tipos: 
 Básico 
 Vibrador 
 Regulador de tensão de três unidades 
 Interruptor-relé diferencial 
 Relés de controle de sobretensão e de campo 
 Regulador transistorizado de alternadores 
Figura 4: Regulador de tensão básico 
 
Fonte: Adaptado de FAA Aviation Maintenance Technician Handbook-General 
 
2.2.1- Regulador de tensão tipo vibrador 
Na figura 2.5, temos o regulador de tensão tipo vibrador. Com o gerador funcionando na 
velocidade normal, e o interruptor “K” aberto, o reostato do campo é ajustado de modo que a 
voltagem de saída seja de aproximadamente 60% da normal. 
O solenóide “S” está inoperante e o contato “B” é mantido fechado pela mola. Quando o 
interruptor “K” estiver fechado, um curto-circuito estará formado através do reostato de campo, 
fazendo com que a corrente do campo aumente e a voltagem de saída suba. 
 
 
Quando a voltagem de saída exceder um determinado valor crítico, a atração do solenóide “S” 
excederá a tensão da mola, abrindo o contato “B”, reinstalando o reostato no circuito de campo e 
reduzindo a corrente do campo e a voltagem de saída. 
Quando a voltagem de saída estiver abaixo de uma voltagem crítica, o contato “B” do solenóide do 
induzido fechar-se-á novamente pela ação da mola, o reostato de campo neste momento será 
curto-circuitado, e a voltagem de saída começará a subir. 
O ciclo se repete como uma ação rápida e contínua, desse modo, é mantida uma voltagem média 
com ou sem variação na carga. 
O pistão “P” provê uma operação mais suave, atuando como um amortecedor para evitar 
oscilação e o capacitor “C” em paralelo com o contato “B” elimina as centelhas. 
Uma carga adicional provoca um curto mais demorado no reostato do campo e, sendo assim, o 
solenóide do induzido vibra mais lentamente. 
Se a carga for reduzida e a voltagem de saída aumentar, o induzido vibrará mais rapidamente e o 
regulador manterá a voltagem de saída num valor constante para qualquer variação na carga, 
desde a carga nula até a carga máxima no gerador. 
Os reguladores do tipo vibradores não podem ser usados com geradores que necessitam de alta 
corrente de campo, posto que os contatos furarão ou queimarão, assim, os sistemas de gerador 
de grande carga necessitam de tipos diferentes de reguladores. 
Figura 5: Regulador de tensão tipo vibrador 
 
Fonte: Adaptado de FAA Aviation Maintenance Technician Handbook-General 
 
 
 
 
Regulador de tensão de três unidades 
Utilizado em aeronaves de pequeno porte, esse tipo de regulador consiste em um 
limitador, um interruptor de corrente reversa e um regulador de tensão. 
A ação da primeira unidade é similar ao regulador do tipo vibratório. A segunda das três 
unidades é um regulador de corrente para limitar a corrente de saída do gerador e a 
terceira unidade é um interruptor de corrente reversa, que desliga a bateria do gerador. 
Se a bateria não for desligada,ela será descarregada através do induzido do gerador 
quando a voltagem dele for inferior à voltagem da bateria, acionando o gerador como um 
motor. 
O funcionamento desse regulador é explicado nos passos seguintes: 
• A ação de vibração do contato C1 na unidade reguladora de voltagem provoca um curto-
circuito intermitente entre os pontos R1 e L2. 
• Quando o gerador não estiver operando, a mola S1 manterá o contato C1 fechado; C2 
também será fechado pela mola S2. 
• O campo em paralelo está ligado diretamente ao induzido. 
• Quando o gerador for ligado, sua voltagem de saída aumentará à medida que a velocidade 
do gerador aumentar, e o induzido suprirá o campo com corrente através dos contatos C2 
e C1 fechados. 
Figura 6: Regulador de tensão de três unidades 
 
Fonte: Adaptado de FAA Aviation Maintenance Technician Handbook-General 
 
 
 
 
• À medida que a voltagem de saída aumenta, o fluxo de corrente através de L1 aumenta, e 
o núcleo de ferro torna-se mais fortemente magnetizado. 
• Numa certa velocidade e voltagem, quando a atração magnética no braço móvel for 
suficientemente forte para sobrepujar a tensão da mola S1, os contatos C1 estarão 
separados e a corrente do campo agora flui através deR1 e L2. 
• Visto que a resistência é adicionada ao circuito do campo, este é enfraquecido 
momentaneamente, e o aumento na voltagem de saída é paralisado. Além disso, estando o 
enrolamento L2 em oposição a L1, o esforço magnético de L1 sobre S1 é neutralizado 
parcialmente, e a mola S1 fecha o contato C1. 
• Portanto, R1 e L2 estão novamente em curto, fora do circuito, e a corrente do campo 
aumenta mais uma vez; a voltagem de saída aumenta e C1 abre, comandado por L1. O ciclo 
é rápido e ocorre muitas vezes por segundo. 
• A voltagem de saída do gerador varia pouco, porém rapidamente acima ou abaixo de um 
valor médio determinado pela tensão da mola S1, que pode ser ajustada. 
• A finalidade do limitador de corrente tipo vibratório é limitar a corrente de saída do 
gerador, automaticamente no seu valor nominal, a fim de proteger o gerador. 
• L3 está em série com a linha principal e a carga, sendo assim, a quantidade de corrente que 
flui na linha determina quando C2 será aberto e quando R2 estará em série com o campo 
do gerador. 
• Ao contrário do regulador de voltagem, que é atuado pela voltagem da linha, o limitador 
de corrente é atuado pela corrente da linha. 
• A mola S2 mantém o contato C2 fechado até que a corrente, através da linha principal e de 
L3, exceda um certo valor determinado pela tensão da mola S2, e provoque a abertura de 
C2. 
• A corrente aumenta quando a carga aumenta, introduzindo R2 no circuito do campo do 
gerador, que diminui sua corrente e a voltagem gerada. Quando a voltagem gerada 
diminuir, a corrente do gerador também diminuirá. 
• O núcleo de L3 é desmagnetizado parcialmente, e a mola fecha os contatos de C2, 
provocando um aumento na voltagem e na corrente do gerador, até que a corrente atinja 
um valor suficiente para recomeçar o ciclo. Um determinado valor mínimo da corrente de 
carga é suficiente para provocar a vibração no limitador de corrente. 
• A finalidade do relé de corte da corrente reversa é desligar automaticamente a bateria do 
gerador, quando a voltagem do gerador for menor que a voltagem da bateria. Se este 
dispositivo não fosse usado no circuito do gerador, a bateria descarregar-se-ia através do 
gerador. 
 
 
• Isto tenderia a fazer com que o gerador operasse como um motor, porém, como o gerador 
está acoplado ao motor da aeronave, os enrolamentos do gerador podem ser danificados 
seriamente pela corrente excessiva. 
• No núcleo de ferro doce há dois enrolamentos: L4 e L5. O primeiro é o enrolamento da 
corrente, consiste em poucas voltas de fio grosso, está em série com a linha, e conduz toda 
a sua corrente. O segundo é o enrolamento da voltagem, consiste em um grande número 
de voltas de fio fino e está em paralelo com os terminais do gerador. 
• Quando o gerador não está funcionando, os contatos C3 são mantidos abertos pela mola 
S3 e à medida que a voltagem do gerador aumenta, o enrolamento L5 magnetiza o núcleo 
de ferro. 
• Quando a corrente (resultante da voltagem gerada) produzir magnetismo suficiente no 
núcleo de ferro, o contato C3 é fechado e a bateria recebe uma corrente de carga. 
• A mola da bobina S3 é ajustada, de modo que o enrolamento da voltagem não feche os 
contatos C3 até que a voltagem do gerador exceda a voltagem normal da bateria. 
• A corrente de carga através do enrolamento L4 auxilia a corrente de L5 para manter os 
contatos bem fechados. 
• O contato C3 se diferencia de C1 e C2 porque nele não há vibração. 
• Quando o gerador gira em marcha-lenta, ou por qualquer outro motivo, a voltagem do 
gerador diminui até um valor inferior ao da bateria, a corrente reverte através de L4, e as 
ampères-voltas de L4 se opõem às de L5. 
• Assim sendo, uma descarga de corrente momentânea da bateria reduz o magnetismo do 
núcleo, e C3 é aberto evitando o descarregamento da mesma e a motorização do gerador. 
• C3 só fechará outra vez caso a voltagem de saída do gerador ultrapasse a voltagem da 
bateria de um valor pré-determinado 
 
Interruptor-relé diferencial 
Os sistemas elétricos de aeronaves normalmente usam alguns tipos de interruptores-relés de 
corrente reversa, que atuam não somente como interruptor de corrente, como também 
interruptor de controle remoto, pelo qual o gerador pode ser desconectado do sistema elétrico a 
qualquer momento. 
Um tipo de interruptor-relé de corrente reversa opera a nível da tensão do gerador, mas o comum 
usado nas aeronaves de grande porte é interruptor-relé diferencial, cujo controle é feito pela 
diferença entre a tensão da barra da bateria e o gerador. 
 
 
 O interruptor-relé diferencial liga o gerador à barra principal dos sistemas elétricos, quando a 
voltagem de saída do gerador excede a voltagem da barra de 0,35 a 0,65 volts. Ele desligará o 
gerador quando uma corrente reversa nominal fluir da barra para o gerador 
Relés de controle de sobretensão e de campo 
Os relés de controle de sobretensão e o de controle do campo também são usados com os 
circuitos de controle do gerador. O controle de sobretensão protege o sistema caso exista tensão 
excessiva, sendo fechado quando a saída do gerador atinge 32 volts, além de completar um 
circuito para desarmar a bobina do relé de controle do campo. 
O fechamento do circuito de desarme do relé de controle abre o circuito do campo em paralelo, e 
o completa através de um resistor, provocando uma queda de tensão no gerador. Além disso, o 
circuito do interruptor do gerador e o circuito de equalização, em aviões multimotores, são 
abertos. 
Um circuito de luz indicadora é completado, avisando que existe uma condição de sobretensão. 
O interruptor da cabine de comando é usado na posição RESET para completar o rearme do 
circuito da bobina no relé de controle de campo, retornando o relé à sua posição normal. 
Regulador transistorizado de alternadores 
A maioria das aeronaves com alternadores utilizam sistemas transistorizados para regulagem da 
tensão de saída do alternador. Esses reguladores são formados por transistores, capacitores, 
diodos, resistores e termistores. 
Durante a operação, a corrente flui através do diodo e transistor para o campo do alternador. Ao 
atingir o nível predeterminado de tensão, o transistor interrompe a corrente para as bobinas de 
campo. 
Esse regulador permite uma faixa de ajuste de tensão muito precisa, com compensação de 
temperatura através do termistor. 
A tensão de saída do alternador é enviada ao regulador onde é comparada a uma tensão de 
referência. Essa diferença é aplicada na seção de controle do amplificador e, se for baixa, a 
corrente para as bobinas de campo é elevada. Quando a tensão de saída do alternador for alta, a 
corrente para as bobinas de campo é reduzida. 
 
 
 
Figura 2.7: Reguladortransistorizado de alternadores 
 
Fonte: FAA Aviation Maintenance Technician Handbook-General 
 
CONSTANT SPEED DRIVE - CSD 
Os alternadores geralmente não são conectados diretamente aos motores como os geradores CC. 
Os equipamentos alimentados por corrente alternada precisam de tensão e freqüência precisas, 
com pouca variação. Assim, os alternadores devem trabalhar em uma rotação constante (6.000 ou 
8.000 RPM), porém, a rotação dos motores aeronáuticos varia conforme a necessidade de 
operação (decolagem, cruzeiro, pouso, etc.). 
Por isso, alguns alternadores são acionados pelo motor através de uma transmissão de velocidade 
constante (Constant Speed Drive - CSD), instalada entre o motor e o alternador. 
Cada transmissão CSD consiste essencialmente em duas unidades hidráulicas, tipo pistão de 
deslocamento axial, de cilindrada positiva, e um diferencial mecânico que efetua a função 
somatória de velocidades. 
 
 
 
 
Figura 2.8: Constant Speed Drive - CSD 
 
Fonte: Adaptado de Google imagens 
As unidades hidráulicas apresentam as mesmas dimensões físicas, tendo uma delas uma placa de 
controle com inclinação variável, e a outra possui uma placa de controle com inclinação fixa e, 
consequentemente, apresenta cilindrada fixa. 
As unidades hidráulicas giram independentemente e são montadas de encontro às faces opostas 
de uma placa fixa comum, que as interliga através de orifícios. 
O sistema usa uma pressão de óleo diferencial entre uma bomba e um motor hidráulico. 
A transferência de óleo é controlada por um prato oscilante, cujo ângulo de inclinação é 
controlado pelo movimento de um pistão dentro do governador centrífugo. 
Essa rotação do governador recebe o ajuste fino de um dispositivo magnético que regula os 
contrapesos. 
A pressão exercida no motor hidráulico pela bomba, determina a rotação da placa central, de 
modo que, quanto maior a pressão, maior será a rotação. 
Quando a rotação do motor e a do alternador for iguaL (on speed), não haverá transferência de 
óleo e o governador está na posição neutra. 
Se a rotação do motor for reduzida, a saída da bomba hidráulica também será reduzida. 
 
 
Como a rotação do alternador passa a ser maior que a do motor (overdrive), o que será sentido 
pelo governador. 
O governador aumenta o ângulo do prato oscilante, aumentando, assim, o curso de seus pistões. 
Caso a rotação do motor seja maior que a do alternador (under speed), o governador atuará de 
modo inverso. 
Em caso de pane, a CSD pode ser desconectada, porém ela só poderá ser conectada novamente 
no solo, com o motor desligado. 
Figura 2.9: Esquema funcional do CSD 
Fonte: Systems of Commercial Turbofan Engines 
GERADORES 115VAC e 400HZ 
As aeronaves atuais geralmente utilizam energia elétrica em 28 V Corrente Contínua e 115 V 
Corrente Alternada. A tensão de 28 VCC é utilizada nos equipamentos eletrônicos e 115 VAC é 
utilizado nos equipamentos de potência, tais como motores e atuadores elétricos. 
A tensão de 115 VCA é gerada na freqüência de 400 Hertz, diferente do padrão elétrico usual que 
é 60 Hertz. Por quê essa diferença ? O principal motivo é a redução de peso, pois os geradores, 
 
 
motores elétricos e transformadores de 400 Hz são bem mais leves que aqueles que trabalham 
com 60 Hz, para a mesma potência. Também causam menos interferência nos equipamentos de 
navegação e comunicação. 
A Força Aérea dos EUA (USAF) realizou medições de velocidade de resposta em retificadores 
trifásicos, tendo obtido o tempo de 2,78 milissegundos para 60Hz e 0.417 milissegundos para 
400Hz. 
A frequência de um alternador depende da velocidade do rotor e do número de polos. Quanto 
maior for a velocidade, mais alta será a frequência e quanto mais polos tiver o rotor, mais alta será 
a frequência numa certa velocidade. 
Podemos calcular a frequência de um alternador usando a fórmula: 
F = P x N / 120 (2.1) 
Onde: F  Frequência (ciclos/s = Hertz = Hz) 
 P  número de pólos 
 N  rotação em RPM. 
 
Exemplo 2.1: 
Qual é a freqüência de um alternador com 6 polos e que trabalha com 8000 RPM? 
 
Solução: 
F = P x N / 120 = 6 x 8000 / 120 = 400 Hz  F = 400 Hz 
 
 
 
INTEGRATED DRIVE GENERATORS - IDG 
 
Os alternadores devem fornecer uma corrente alternada com frequência constante, sendo 
necessário, portanto, serem acionados a uma rotação constante. Nas modernas aeronaves, o 
alternador sem escovas deve ser acionado através de uma transmissão de velocidade constante 
(Constant Speed Drive - CSD), instalada entre o motor e o alternador. Quando o alternador e a CSD 
fazem parte de uma mesma peça, temos a unidade chamada Integrated Drive Generator – IDG, 
ou, em português, gerador de acionamento integrado. 
 
 
Essa unidade é refrigerada a óleo e possui um trocador de calor refrigerado pelo ar sangrado do 
compressor. 
Para exemplificar, o Boeing 767 possui 2 IDG’s em cada motor, convertendo a rotação variável de 
4.500 a 9.000 RPM para 12.000 RPM. Esse IDG produz 115 a 120 V AC, trifásico, 90 KVA na 
frequência de 400 Hz. Possui ainda um terceiro IDG acionado pelo APU, com a mesma capacidade. 
Figura 2.10: Integrated Drive Generator - IDG 
 
Fonte: aviation.stackexchange.com 
 
2.6- GENERATOR CONTROL UNIT - GCU 
 
A Unidade de Controle do Gerador, chamada em inglês de Generator Control Unity – GCU, 
realiza o controle da energia produzida no gerador corrente contínua (DC) ou corrente 
alternada (AC). 
As GCU’s são necessárias porque os geradores são acionados pelos motores que trabalham em 
diversas rotações durante a operação da aeronave. Normalmente são utilizadas nas aeronaves 
com motores a reação. 
As aeronaves antigas utilizavam GCU’s eletro-mecânicas tendo sido substituídas por GCU’s 
digitais nas aeronaves atuais. As GCU’s eletro-mecânicas necessitam de manutenção periódica 
e são menos precisas. As GCU’s ficam localizadas no compartimento eletrônico. 
 
 
As principais funções da GCU DC são: 
 Realizar a regulagem da voltagem em 28 VDC. 
 Direcionar a corrente para recarregar a bateria. 
 Proteger o circuito de sobretensão (> 35 VDC). 
 Desativar o gerador quando a válvula de corte da parede de fogo é acionada. 
 Impedir corrente reversa da barra da bateria. 
 Monitorar a corrente de geradores em paralelo, nas aeronaves multi-motores. 
 Controlar a conexão com a fonte externa GPU. 
As principais funções da GCU AC são: 
 Realizar a regulagem da voltagem em 115 VAC. 
 Monitorar a corrente de geradores em paralelo, nas aeronaves multi-motores. 
 Proteger o circuito de sobretensão 
 Controlar a conexão com a fonte externa GPU. 
 Em aeronaves com starter generators, realizar a gestão da corrente nas partidas. 
 
 
Figura 2.11: Generator Control Unit - GCU 
 
Fonte: Adaptado de Google imagens 
 
 
GROUND POWER UNIT - GPU 
 
 
Uma aeronave no solo geralmente mantém seus motores desligados, mas deve manter as luzes 
internas acesas durante o embarque ou desembarque dos passageiros e também outros 
equipamentos elétricos em funcionamento. Para evitar descarregamento excessivo da bateria em 
manter a aeronave energizada no solo e também dar partida dos motores, deve ser empregada 
uma fonte externa ou unidade de força no solo, chamada em inglês de Ground Power Unit – GPU. 
As GPU’s podem ser fixas ou móveis, podem fornecer 28 VDC para aeronaves leves ou 115 VAC a 
400 Hz para aeronaves médias e grandes. 
Quanto à fonte de energia, pode ser um gerador acoplado a um motor diesel ou à rede elétrica 
urbana. 
O conector empregado nas GPU’s possui três pinos, com diâmetros diferentes de modo a evitar a 
inversão de polaridade. O terceiro pino, menor, serve para energizar o relé de conexão da fonte 
externa e evitar arco elétrico no conector, conforme pode ser visto na figura 2.12. 
Figura 2.12: Ground Power Unit - GPU 
 
 
 
Fonte: 
Adaptado de Google imagens DIAGRAMA GERAL DE SISTEMA ELÉTRICO 
O sistema elétrico é essencialem qualquer tipo e tamanho de aeronave, sendo formado por uma 
rede interligada de componentes com as funções de geração, transmissão, distribuição, utilização 
e armazenagem de energia elétrica. Para demonstrar a interação entre os diversos componentes 
de um sistema elétrico são empregados diagramas, sendo empregados símbolos padronizados 
para representação dos componentes. 
Figura 2.13: Principais símbolos empregados em diagramas elétricos 
 
Fonte: Elaborado pelo autor. 
 
 
A capacidade e complexidade do sistema elétrico varia enormemente entre uma aeronave leve 
monomotor e uma pesada aeronave multimotor comercial, mas as funções básicas são as 
mesmas. 
A geração de energia nas aeronaves é obtida através de geradores ou alternadores acionados 
pelos motores ou APU (Auxiliary Power Unit). Em caso de pane desses motores e APU, sistemas de 
emergência podem ser utilizados, tais como a turbina de ar de impacto, em inglês Ram Air turbine 
– RAT, ou um motor hidráulico. Os geradores AC produzem 115-120 VAC-400Hz e os geradores DC 
produzem 28 ou 14 VDC. Essa energia gerada pode ter sua tensão alterada em transformadores, a 
corrente alternada pode ser retificada nos retificadores e a corrente contínua pode ser 
transformada em alternada através de inversores. 
A energia gerada alimenta as barras de distribuição (Bus Bar), sendo ligadas aos componentes 
através da fiação e protegidas através de disjuntores (Circuit Breakers – CBs) ou fusíveis. 
A energia produzida nos geradores também deve alimentar as baterias, que podem ser chumbo-
ácidas, níquel-cádmio ou íon-lítio. As baterias são utilizadas para dar partida nos motores e 
também como fonte de emergência em caso de pane dos geradores. 
Sistema elétrico básico 
O sistema elétrico da aeronave mais simples possível, é formado apenas por um magneto que 
alimenta o sistema de ignição, sendo que o combustível alimenta o motor por gravidade e a 
partida do motor é obtida girando-se a hélice manualmente. 
O sistema torna-se mais complexo se essa aeronave possuir partida elétrica do motor, 
instrumentos de voo, navegação, comunicação e iluminação. Nesses casos, o sistema deverá ter 
um gerador ou alternador, uma bateria e uma barra de distribuição. Um sistema de indicação de 
falha de carregamento da bateria deverá ser incorporado, tais como amperímetro ou indicador de 
carga. Utilizar um interruptor para isolar a bateria da barra de distribuição e também conexão 
para fonte externa (GPU) em partidas ou funcionamento do sistema elétrico em solo com o motor 
parado. Os componentes elétricos devem ser conectados à barra de distribuição usando 
disjuntores ou fusíveis para proteção. 
Figura 2.14: Diagrama de um sistema elétrico básico 
 
 
 
Fonte: FAA Aviation Maintenance Technician Handbook-Airframe 
 
Sistema elétrico avançado 
Geralmente possuem sistemas com múltiplas tensões, usando uma combinação de barras de 
distribuição alternadas e contínuas para alimentar diversos componentes. 
A geração primária de energia geralmente utiliza geradores AC através de IDG’s acionados pelos 
motores e produzem corrente contínua através da unidade transformadora retificadora 
(Transformer Rectifier Unit – TRU) para alimentar as barras DC. 
A geração secundária de energia é obtida do APU, através de IDG’s, sendo empregada no solo com 
os motores inoperantes ou em voo durante emergências. 
A geração terciária de energia é obtida através de um motor hidráulico ou da turbina de ar de 
impacto RAT, provendo assim, uma redundância em caso de múltiplas falhas no sistema elétrico. 
Caso ocorra uma perda total de geração de corrente alternada AC, inversores estáticos 
alimentados pelas baterias podem alimentar a barra AC Essencial. 
Figura 2.15: Diagrama de um sistema elétrico avançado 
 
 
 
Fonte: FAA Aviation Maintenance Technician Handbook-Airframe 
Em caso de pane elétrica geral, instrumentos de voo reserva e as luzes do piso de emergência 
possuem alimentação de emergência exclusiva. 
As aeronaves também possuem um sistema de monitoramento e alerta em caso de mau 
funcionamento ou falha dos componentes, tais como geradores, TRUs, baterias, barras de 
distribuição e atuação de disjuntores. Em caso de incêndio, também existem sistemas específicos 
para isolar os componentes. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Airbus A320 Series Electrical System. Disponível em 
http://easamodul10.blogspot.com.br/2015/11/airbus-a320-series-electrical-system.html 
Acesso em: 12 de fevereiro de 2018. 
Aviation stackexchange aviation. Disponível em HTTP://www.stackexchange.com . 
Acesso em: 12 de fevereiro de 2018. 
Boeing Aeromagazine. Disponível em http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine. 
 
 
Acesso em: 12 de fevereiro de 2018. 
DRIESINGE, Andreas Linke. Systems of Commercial Turbofan Engines: An Introduction to 
Systems Functions. Berlim: Springer, 2008. 
Federal Aviation Administration, Aviation Maintenance Technician Handbook—Airframe 
Oklahoma City – 2012 
Federal Aviation Administration, Aviation Maintenance Technician Handbook - General. 
Oklahoma City – 2008 
Federal Aviation Administration, Aviation Maintenance Technician Handbook - Powerplant. 
Oklahoma City – 2012 
Google imagens. Disponível em www.google.com.br/imghp?hl=pt-BR&tab=wi&authuser=0 
Acesso em: 12 de fevereiro de 2018.