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Cases de Sucesso

Quais as diferenças entre um gerador síncrono e assíncrono?

ENTENDA O FUNCIONAMENTO DE MÁQUINAS SÍNCRONAS E ASSÍNCRONAS

PUBLICADO EM 06/08/2016 Quais as diferenças entre um gerador síncrono e assíncrono?

 

Responsável por suprir as necessidades energéticas de qualquer estabelecimento que depende integralmente da energia para que esteja em pleno funcionamento, o gerador de energia é um equipamento que transforma energia mecânica ou química em energia elétrica. Trata-se de uma solução eficaz e segura para locais que necessitam de eletricidade ininterrupta, tais como: hospitais, grandes indústrias, shoppings e eventos de grande porte. De modo geral, o gerador elétrico pode ser classificado entre síncrono e assíncrono, de acordo com a maneira como seu motor trabalha.

O QUE SÃO MÁQUINAS SÍNCRONAS E ASSÍNCRONAS?

Antes de entendermos sobre geradores síncrono e assíncrono precisamos conhecer um pouco de máquinas síncronas e assíncronas, e qual a diferença entre elas: Máquinas síncronas e assíncronas, são máquinas elétricas que transformam a energia proveniente de uma fonte primária em energia elétrica.

MÁQUINAS SÍNCRONAS

A máquina síncrona é mais utilizada nos sistemas de geração de energia elétrica, onde funciona como gerador ou como compensador de potência reativa. Atualmente, o uso desse conversor estende-se também a sistemas de acionamento de grande potência, bombagem e tração elétrica.

São conversores eletromecânicos rotativos que operam em velocidade constante quando em regime permanente senoidal e são principalmente utilizadas para converter determinadas fontes de energia mecânica em energia elétrica.

MÁQUINAS ASSINCRONAS.

Motor assíncrono de Indução é um motor elétrico de corrente trifásica, bifásica, ou monofásica, cujo rotor está excitado pelo estator e a velocidade de rotação não é proporcional à frequência da sua alimentação (a velocidade do rotor é menor que a do campo girante, devido ao escorregamento).

Denominamos alternador ao gerador de corrente alternada, assim como chamamos dínamo ao gerador de corrente contínua. Os alternadores pertencem à categoria das máquinas síncronas, isto é, máquinas cuja rotação é diretamente relacionada ao número de polos magnéticos e à frequência da tensão gerada. Não há, basicamente, diferenças construtivas entre um alternador e um motor síncrono, podendo um substituir o outro sem prejuízo de desempenho. Assim, um alternador quando tem seu eixo acionado por um motor, produz energia elétrica nos terminais e, ao contrário, recebendo energia elétrica nos seus terminais, produz energia mecânica na ponta do eixo, com o mesmo rendimento

QUAL A DIFERENÇA ENTRE GERADOR SÍNCRONO E ASSÍNCRONO?

O gerador de energia é um equipamento capaz de suprir a demanda de estabelecimentos que precisam receber energia elétrica integralmente para manter o pleno funcionamento, baseia-se na conversão da energia mecânica em energia elétrica. Ou seja, é uma solução eficaz para lugares que não podem parar como hospitais, indústrias e grandes eventos.

Dependendo da forma como trabalha, o gerador pode ser classificado como “síncrono” ou “assíncrono”.

COMO FUNCIONA UM GERADOR SÍNCRONO?

O gerador síncrono recebe esse nome porque a frequência da corrente elétrica gerada está diretamente relacionada (sincronizada) com a frequência de rotação do motor. Um gerador síncrono tem o mesmo princípio de funcionamento e composição muito parecida de um motor síncrono. 

Para a geração de corrente elétrica é necessário utilização de uma fonte de campo magnético variável. Isso é feito acoplando ímãs permanentes ou eletroímãs ao rotor. Quando esse gira, o campo magnético também gira, produzindo corrente elétrica nas bobinas presentes nas paredes do gerador.

Tem como vantagem a frequência da corrente alternada que permanece fixa, independente da carga que o gerador está alimentando. Essa característica faz com que esse tipo de gerador seja usado em grandes usinas hidrelétricas. Os geradores síncronos também são mais eficientes que os do tipo “assíncrono” quando usados em larga escala.

A necessidade de uma corrente contínua para alimentar os eletroímãs do rotor é uma desvantagem, nos casos em que os ímãs permanentes não são usados. Essa corrente contínua pode vir de uma bateria, ou no caso dos alternadores, de um gerador secundário que compartilha o mesmo eixo do gerador principal. Outro ponto negativo é o fato de serem mais complexos que os motores assíncronos, com contatos mecânicos que necessitam de manutenção.

Geradores síncronos também são utilizados para geração de energia elétrica em centrais de pequeno porte e em grupos geradores de emergência, os quais são instalados, por exemplo, em indústrias, hospitais e aeroportos. Neste caso o gerador não está ligado a um grande sistema de energia, mas funcionando de forma isolada. 

COMO FUNCIONA UM GERADOR ASSÍNCRONO?

O gerador assíncrono utiliza o mesmo princípio dos motores assíncronos (também conhecidos como “motores de indução”) para produzir energia. Quando usado como motor, energia elétrica é convertida em energia mecânica, fazendo o rotor girar. A velocidade de rotação depende das características do motor, mas sempre será abaixo da chamada “frequência de sincronismo”. Quando usado como gerador, o rotor deve ser girado acima dessa frequência de sincronismo” para converter a energia mecânica em energia elétrica.

As principais vantagens de um gerador assíncrono são sua construção mais simples e robusta, a ausência de contatos mecânicos no rotor, reduzindo manutenções por desgastes, e a independência de sincronismo com a velocidade do rotor, o que faz com que seja muito usada em aplicações como usinas eólicas.

A desvantagem deste tipo de gerador é que além de necessitar que o rotor gire mais rápido que a frequência de sincronismo, o gerador também precisa de “energia reativa” para poder gerar “energia ativa”. Isso pode ser contornado por meio de um banco de capacitores ligados ao gerador. Outra desvantagem é que, uma vez que a carga alimentada pelo gerador exceda sua capacidade, o gerador para imediatamente de gerar energia. A única forma de religar o gerador é removendo toda a carga e fornecendo energia elétrica de outra fonte.

São equipamentos muito semelhantes entre si, mas o modelo assíncrono geralmente é mais simples e robusto, necessitando de condensadores para equilibrar os fatores de potência resultantes da falta de sincronismo entre rotação e frequência. Em geral, o gerador assíncrono é muito econômico e possui menor necessidade de manutenção do que os geradores síncronos, além de ser mais adaptável a diferentes aplicações e especificações energéticas. 




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