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Forma gráfica da tensão de saída de um gerador com campo girante Referimo-nos a figura seguinte que representa um gerador CA visto em corte; Carcaça; Sapatas polares; Alojamento dos enrolamentos do estator; Rotor com bobinas e núcleo, apoiadas no eixo e representadas no sentido longitudinal; Anéis coletores por onde deslizam escovas. Análise da situação Suponhamos um gerador com campo girante (formado no rotor), através de excitação externa, onde será produzido o fluxo magnético; Nas cabeceiras da bobina do rotor surgirão as maiores concentração de linhas de campo (Fluxo magnético); Na carcaça/sapatas polares serão acomodados as bobinas do estator, de onde a tensão induzida surge ( Tensão gerada); De acordo com os conceitos já formados de indução magnética, Faraday e Lenz temos: Epico = k . B . l . w(n); Eeficaz = Epico/1,4142 e(v) = k . B . l . w(n) . seno alfa Sendo alfa o ângulo formado longitudinalmente entre o vetor núcleo do rotor e o plano cartesiano resultante da vista em corte do gerador. A máquina primária (energia mecânica fornecida ao eixo do gerador), pode acionar o eixo no sentido antihorário; O campo indutor é girante; Inicialmente alfa é 0 e após uma rotação de 360º. Voltará a 0, percorrendo ângulos equivalentes a todos os arcos do círculo existentes no intervalo. Vamos imaginar as seguintes condições: Inicialmente, vamos considerar que o gerador tenha Epico = 1.000 volts. Em cada instante: e(v) = Epico . seno alfa Na posição inicial, as expansões polares do eletroímã indutor estão com linhas de campo distantes das bobinas acomodadas no estator e não recebem indução do campo. Na proporção que o eixo vai girando e o ângulo aumentando, as linhas de campo começam a induzir tensão nas bobinas do estator e Vsaída vai aumentando. Quando o ângulo alfa for 90º. a indução é máxima, assim como a Vsaída. Na sequência, o mesmo vai acontecendo para as demais posições até 180º. A sequência se repete até 360º., respeitando os valores da função seno e o ciclo se completa, com duas alternâncias: uma positiva e outra negativa = 1 ciclo da CA Tabela da Vsaída do gerador em função da rotação do campo indutor (Epico = 1.000 V) Posição (arco) Valor Seno do arco Epico . seno alfa e(v) 0 0 0 0 30 0,5 500 500 60 0,86 860 860 90 1 1.000 1.000 120 0,86 860 860 150 0,5 500 500 180 0 0 0 210 -0,5 -500 -500 240 -0,86 -860 -860 270 -1 -1.000 -1.000 300 -0,86 -860 -860 330 -0,5 -500 -500 360 0 0 0 Obs: Epico = 1.000 volts Para cada arco percorrido temos um tempo gasto para percorrê-lo. RESULTADO: VIDE GRÁFICO SEGUINTE.
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