Instituto Federal de São Paulo Campus Presidente Epitácio

Comandos Elétricos – CME3 Prof° Fernando Barros Rodrigues

Sistemas de Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica.

Geração de Energia Elétrica CA Trifásica: Muito embora os geradores de eletricidade possam produzir tanto energia em

corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA), a maior parte da energia elétrica gerada não só no Brasil, mas em todo o mundo é em corrente alternada no sistema trifásico, na frequência de 60 Hz.

A geração em alternado é a mais utilizada, pois permite elevar ou diminuir os

valores de tensão através de transformadores de uma forma muito mais simples e barata, se comparado com os sistemas disponíveis para CC.

A geração é realizada utilizando-se um gerador de CA que funciona pelo princípio de indução eletromagnética.

O físico Michel Faraday em 1831 com seus experimentos descobriu uma forma de induzir tensão elétrica em um condutor. Esta tensão “e”, medida em volts, é obtida através de um movimento relativo entre um campo magnético e um condutor de eletricidade. Esta tensão foi chamada de “induzida”, ou Fem induzida (Força eletromotriz induzida), pois ocorria apenas quando havia movimento relativo entre o condutor e um campo magnético, sem contato “físico” efetivo entre eles.

onde, “v” é a velocidade do condutor, “B” é a densidade de campo magnético e “L” é comprimento ativo do condutor.

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Se o condutor formar um circuito fechado, circulará uma corrente “i” por ele, sendo que o sentido da corrente é obtido pela regra da mão direita, como na figura abaixo.

O dedo polegar é posicionado no sentido da velocidade ou do movimento do

condutor, o dedo indicador fica no sentido do campo magnético e o dedo médio indica o sentido da corrente induzida.

Em máquinas rotativas, a indução eletromagnética se dá por duas maneiras:

• Espiras girando em um campo magnético estacionário; • Espiras fixas em um campo magnético variável.

sendo que o segundo método é o mais utilizado.

A maior fonte de geração de energia elétrica no Brasil é através das usinas

Hidroelétricas.

A força do fluxo de água nas pás da turbina força o rotor a girar a uma velocidade

constante, que é obtida por um controle da vazão da água. Assim, um indutor presente no rotor, alimentado por corrente contínua, gera um campo magnético com intensidade de fluxo constante, que induzirá nas três (03) bobinas do estator tensão elétrica com formato de onda senoidal à 60Hz defasadas de 120° umas das outras.

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O formato de onda das três bobinas é dado na Figura abaixo:

Ou então:

Obs: A quantidade de energia elétrica em C.C. usada para alimentar a bobina do rotor é bem pequena se comparada com a quantidade de energia C.A. que é gerada nas bobinas do estator.

60° 120° 180° 240° 300° 360° 60 120° 180° 240° 300° 360° 60° 120° 180° 240° 300° 360°-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

Tensão (

V)

VAB

VBC

VCA

VCN

VBNV

AN

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Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica: A energia elétrica gerada nas usinas passa por transformado, onde o nível de

tensão é elevado para que possa ser transmitida polos linhões até os grandes centros urbanos, e assim, distribuída para os consumidores em níveis de tensão adequados.

Este processo está ilustrado na figura abaixo.

Ligação triângulo / estrela de transformadores trifásicos