O que é um gerador de derivação?

Um gerador de derivação é um dispositivo que produz saída de energia elétrica a partir de um enrolamento de armadura, usando um enrolamento de campo que utiliza a mesma saída de energia elétrica. O enrolamento de campo é a contrapartida dos primeiros ímãs permanentes que forneciam os campos magnéticos que foram cortados pelos enrolamentos da armadura, produzindo a saída elétrica do gerador. Os geradores de derivação vêm em várias configurações de conexão, como a derivação longa e a derivação curta. O campo de derivação no desvio longo é paralelo à combinação em série da armadura e do campo em série, enquanto no desvio curto, a combinação paralela do campo da armadura e desvio está alinhada com o campo em série.

Os geradores de derivação utilizam a mesma energia elétrica gerada para sustentar o processo de geração elétrica. Parado, o gerador de derivação possui apenas um campo magnético residual que produzirá uma quantidade muito pequena de energia elétrica nas primeiras frações de segundo. A pequena energia elétrica produzida irá construir o campo magnético, o que resulta em maior produção de energia elétrica. Enquanto isso, no mesmo gerador de derivação, o enrolamento de campo pode estar paralelo à saída elétrica e, assim, a tensão no enrolamento de campo aumenta à medida que a saída elétrica aumenta.

Em um gerador de derivação em constante funcionamento, a entrada de energia mecânica é o requisito final para sustentar a geração de energia elétrica. O torque mecânico que gira os enrolamentos da armadura está sendo convertido em energia elétrica. À medida que as correntes elétricas são geradas, é necessário mais torque até o ponto em que a energia da carga é mantida em uma determinada entrada mecânica. Qualquer aumento ou diminuição da potência de carga refletirá como aumento ou diminuição da carga mecânica, dado que existe um circuito de controle de tensão.

O gerador mais simples de corrente contínua pode ter um ímã permanente em vez de um enrolamento de campo. Deve-se notar que um eletroímã é necessário para produzir um campo magnético controlável, que é a principal fonte de energia do processo de indução eletromagnética envolvido, resultando em um eletroímã com um enrolamento que é comumente chamado de enrolamento de campo. O enrolamento de campo e o enrolamento de armadura podem ser conectados em várias configurações. Pode até haver um enrolamento de campo em série junto com um enrolamento de campo paralelo. O primeiro e o último são comumente referidos como campo de série e campo de derivação, respectivamente.

Os motores elétricos trabalham com princípios recíprocos, como o dos geradores. Quando a energia elétrica é alimentada em um motor elétrico, há energia do rotor e do campo que interagem para gerar a saída mecânica necessária. O processo oposto é a geração de energia elétrica, em que o campo magnético residual e o torque mecânico produzem uma saída de energia elétrica estável.