Alternadores Sem Escovas (Geradores)

Alternadores Sem Escovas (Geradores CA)

Os alternadores sem escovas, também chamados de geradores CA sem escovas, são amplamente utilizados em aeronaves modernas devido à sua confiabilidade, baixo custo de manutenção e desempenho superior em condições extremas. Eles eliminam componentes de desgaste rápido, como escovas e anéis deslizantes, substituindo-os por um sistema que utiliza fluxos magnéticos para transferir energia.

---

Vantagens dos Alternadores Sem Escovas

1. Menor Manutenção:
   • A ausência de escovas elimina problemas de desgaste e a necessidade de substituição frequente.
2. Estabilidade de Saída:
   • Evita variações de resistência ou condutividade que ocorrem em sistemas com escovas.
3. Melhor Desempenho em Altitude:
   • Remove o risco de arqueamento elétrico, comum em escovas, em condições de baixa pressão atmosférica.

---

Estrutura e Princípio de Operação

Os alternadores sem escovas têm três componentes principais, que trabalham em sequência para gerar a corrente alternada:

1. Gerador de Ímã Permanente (PMG):
   • Contém ímãs permanentes no rotor que iniciam a geração de energia ao induzir uma corrente na armadura do PMG.
   • Essa corrente é enviada para a Unidade de Controle do Gerador (GCU) para regular o sistema.
2. Gerador Excitador:
   • A corrente da GCU é direcionada ao campo do excitador, criando um campo magnético.
   • Esse campo magnético induz corrente na armadura do excitador, que é montada no rotor e conectada a um retificador.
   • O retificador converte a corrente alternada trifásica em corrente contínua para o campo do gerador principal.
3. Gerador Principal:
   • O campo do gerador principal cria um magnetismo que excita a armadura trifásica do gerador principal, produzindo a energia trifásica de saída.
   • A energia gerada é enviada aos sistemas elétricos da aeronave.

---

Produção de Energia e Distribuição

1. Saída Trifásica:
   • Cada fase do gerador principal gera 120 V, e a tensão entre duas fases é de 208 V.
   • Sistemas monofásicos de 115/120 V utilizam uma fase e a massa.
   • Sistemas trifásicos utilizam as três fases principais, típicos de motores de alta potência.
2. Regulação pela GCU:
   • A GCU monitora e ajusta a corrente do campo do excitador para regular a saída do gerador principal:
     • Saída insuficiente: Aumenta a corrente de campo, intensificando a saída do gerador.
     • Excesso de saída: Reduz a corrente de campo, diminuindo a saída.

---

Funcionamento em Etapas

1. Início:
   • O ímã permanente no PMG gera uma pequena corrente que inicia o sistema e alimenta a GCU.
2. Excitação:
   • O excitador cria um campo magnético que gera corrente alternada trifásica, convertida para corrente contínua pelo retificador.
3. Geração Principal:
   • O campo do gerador principal induz corrente trifásica na armadura, que é enviada para os terminais de saída.

---

Aplicações em Aeronaves

• Eficiência em Alta Altitude:
  • Alternadores sem escovas são ideais para ambientes de baixa pressão devido à ausência de escovas que possam causar falhas.
• Potência Consistente:
  • A saída trifásica de 208 V garante a operação estável de sistemas críticos da aeronave.
• Compatibilidade com Sistemas Modernos:
  • Alternadores sem escovas são comuns em aeronaves de transporte modernas, integrados com sofisticados sistemas de controle como a GCU.

---

Os alternadores sem escovas, também conhecidos como PMGs, representam uma evolução significativa em confiabilidade e eficiência, fornecendo energia elétrica estável com manutenção reduzida, essencial para atender às demandas dos sistemas elétricos complexos das aeronaves modernas.