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Qual é o princípio de funcionamento de um gerador?

O princípio de funcionamento de um gerador baseia-se no princípio da indução eletromagnética, também conhecido como Lei de Faraday. Esse princípio estabelece que, quando uma bobina fechada é colocada em um campo magnético variável, uma corrente alternada é induzida na bobina. Este é o princípio básico de funcionamento de um gerador.

Quando o motor primário aciona o rotor do gerador para girar a uma velocidade de n, um campo magnético rotativo é gerado no rotor do gerador devido à ação do excitador. Esse campo magnético rotativo corta sucessivamente as bobinas fechadas do enrolamento do estator do gerador, gerando uma corrente alternada. Como o rotor geralmente gira a uma velocidade de 3000 rpm, a corrente resultante tem uma frequência de 50 Hz, conhecida como corrente alternada de frequência industrial.

Por que aumentar a potência do motor primário pode aumentar a potência do gerador?

Depois que o gerador é conectado à rede elétrica, aumentar o fluxo de vapor para a turbina a vapor apenas aumentará a carga na unidade, mas a velocidade não aumentará. Isso ocorre porque, após o conjunto gerador ser conectado à grande rede elétrica, sua velocidade deve ser consistente com a frequência da rede elétrica. Portanto, independentemente da quantidade de vapor adicionada a uma única unidade, seu efeito sobre a mudança de velocidade é mínimo. No entanto, a mudança na carga da unidade é muito evidente. O princípio específico é o seguinte:

Quando o gerador funciona isoladamente, ajustar sua velocidade pode alterar sua frequência. Uma vez conectado à rede elétrica, a frequência da unidade geradora conectada à rede é mantida em 50 Hz, portanto, o gerador também mantém sua velocidade nominal. A velocidade da unidade muda de acordo com as flutuações da frequência da rede. Assim, como motor primário do gerador, a turbina a vapor, a mudança no fluxo de vapor apenas utiliza a energia para vencer o torque eletromagnético do gerador; portanto, ela apenas altera a potência de saída do gerador, convertendo energia mecânica em energia elétrica, e não aumenta a velocidade. Nesse caso, quando o fluxo de vapor da turbina a vapor aumenta, a carga elétrica aumenta, e o profissional da área elétrica também aumentará a corrente de excitação de acordo, o que é chamado de adição de potência reativa em termos profissionais, enquanto a carga observada pela turbina a vapor é chamada de potência ativa pelos profissionais da área elétrica.