Como funciona uma excitatriz estática?
Ricardo Figueiredo
Como funciona uma excitatriz estática?
Foto: Excitatriz estática GRT7-TH2 de 35A
Retirada do site: www.grameyer.com.br
Após falarmos das tecnologias existentes de alternadores, vamos falar neste artigo sobre excitatriz estática. Logicamente teremos diversos fabricantes e modelos no mercado e seria inviável falarmos de todos, mas nesta abordagem conceitual tudo o que falarmos aqui será válido para praticamente todos os dispositivos existentes.
É bom lembrar deste artigo que postei anteriormente e, se ainda não leu ou não entendeu acesse neste Link: Como funciona um alternador (gerador de corrente alternada)? . É importante que leiam pois será a base para compreendermos o funcionamento da Excitatriz que abordaremos.
Este dispositivo é utilizado em alternadores com escovas que, apesar destes não serem mais fabricados, existe ainda uma quantidade boa em operação e podem necessitar de excitatrizes estáticas como peça de reposição.
A seguir vemos o diagrama esquemático de como é ligada uma excitatriz:
A ligação desta excitatriz é semelhante a ligação de um regulador de tensão em um alternador brushless sem bobina auxiliar e sem PMG. O que vai diferenciar é a potência dos retificadores pois a corrente de excitação é muito mais alta, variando de 20 e até 150 ou 200A e, por conta disto, deve-se prever cabos de grosso calibre de acordo com as correntes de excitação indicadas na placa do alternador.
Uma excitatriz estática funcionaria ligada a um alternador brushless?
Devido a semelhança você pode ligar uma excitatriz no lugar de um regulador de tensão que vai funcionar normalmente. A inviabilidade, neste caso, se dá porconta do custo que é muito mais alto e pelo espaço ocupado que será bem maior.
E um regulador de tensão ligado a um alternador brushless?
O inverso não verdadeiro pois o regulador de tensão ligado a um alternador com escovas queimaria pelo fato de não suportar a corrente demandada pela excitação.
Como funciona, então, uma excitatriz estática?
Abaixo vemos um diagrama em blocos explicando o funcionamento da excitatriz estática:
Vamos analisar este diagrama etapa por etapa:
Coleta da Tensão da Armadura: Essa coleta de tensão é feita em um ponto único e servirá, tanto para a medir a tensão como para alimentar o escorvamento e a etapa de potência da excitatriz.
Retificação: Essa é uma retificação de baixa potência pois a medição, que é feita por um amplificador de erro, precisa ser contínua.
Escorvamento: O circuito de escorvamento, geralmente, é composto de um diodo e um relé com um contato NF (Normalmente Fechado) em série com este diodo. No início, quando o alternador começa a gerar ele produz de 30 a 60V com o magnetismo residual do núcleo de ferro do rotor. Essa tensão é coletada, retificada pelo diodo e passa pelo contato NF do relé onde é totalmente injetada no campo do alternador. A partir daí essa tensão vai aumentando até atingir o valor nominal. Quando isso ocorre o contato NF do relé abre e a excitação fica por conta da etapa de potência e o amplificador de erro.
Amplificador de Erro: Esta etapa mede a tensão de entrada após esta ser retificada e compara com uma tensão de referência pré-setada para que haja equivalência com a tensão nominal desejada. Sendo a tensão medida maior que a tensão de referência, o amplificador envia um comando para a etapa de potência reduzir a corrente de excitação e o inverso ocorre quando é medida uma tensão inferior a tensão de referência.
É nesse amplificador de erro onde existem os ajustes de ganho e estabilidade, em um artigo mais a frente falaremos destes que tanto confundem os técnicos e, geralmente, nos manuais ou apostilas de cursos técnicos é abordado de maneira superficial e, as vezes, equivocados.
Etapa de potência: É nesta etapa em que a excitatriz difere do regulador de tensão. Os diodos e tiristores existentes são para potência muitas vezes superior aos diodos e tiristores existentes nos reguladores de tensão. Esta etapa é constituída por um retificador que pode ser controlado, os tiristores. Desta forma podem executar as "ordens" enviadas pelo amplificador de erro.
Em fim espero que tenham entendido como funciona uma excitatriz estática.
Para este artigo não ficar muito longo e cansativo eu deixei para o próximo artigo a explicação de como funcionam os reguladores de tensão, principalmente os que possuem bobina auxiliar e PMG.
Vejam nossos artigos anteriores, caso não tenham lido ainda:
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Muito bom Ricardo, (João Benedito)
ResponderExcluirObrigado Benedito.
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