A estrutura dos grandes geradores

A estrutura dos grandes geradores
Na verdade, o rotor não é um íman permanente (íman comum); para facilitar a sua obtenção e permitir controlar a intensidade do campo magnético, o rotor é, na realidade, um eletroímã.
Os geradores de grande porte são alternadores trifásicos e, para aumentar a capacidade de produção de energia, a tensão de saída dos geradores é normalmente de alguns milhares de volts; de acordo com a fórmula P = UI, isto permite reduzir a intensidade da corrente, diminuindo assim as perdas nos condutores.
O estator possui três enrolamentos, dispostos, respetivamente, num ângulo de 120 graus, de modo que os três enrolamentos de uma das extremidades, ligados entre si, constituem a linha neutra (linha zero), enquanto os outros três enrolamentos da outra extremidade, em comparação com a fase (FireWire)
E o rotor é normalmente de 2 a 6 pólos; os pólos do rotor determinam diretamente a frequência da rede elétrica, mas a rede chinesa funciona a 50 Hz, o que significa que as linhas de indução magnética são cortadas 50 vezes por segundo, ou 3 000 vezes por minuto. Neste caso, se for um rotor unipolar (com apenas um íman), seria necessária uma velocidade de rotação de 3 000 rpm; se, por outro lado, se utilizar um rotor de 2 pólos, basta reduzir para 1 500. Um rotor de 6 pólos só precisa de passar para 500 rpm (a fórmula é 3 000 rpm ÷ pólos = velocidade).
Cada um destes pólos e, na verdade, cada enrolamento, passando por eles e pelo anel (não é um comutador, é um anel que permite que a corrente flua para o rotor, mas não afeta o funcionamento do rotor), enviará ao estator uma pequena parte da potência, retificada para a excitação do rotor. Desde que se controle a corrente de excitação, é possível controlar a intensidade do campo magnético, bem como a tensão e a corrente de alimentação.
Como o rotor, mesmo que não haja corrente a passar pela bobina, também possui uma pequena quantidade de remanência (magnetismo residual, que corresponde a uma pequena quantidade de aço magnético) e, assim, entra imediatamente em funcionamento; mesmo que seja aplicada uma tensão elétrica mínima no estator, esta pode demorar a estabilizar, para depois gerar corrente para operar a nova unidade; ou, caso não haja magnetismo residual, pode ser necessária uma fonte de alimentação externa para excitação, de modo que a tensão se acumule e passe a ser autoexcitação.
Grandes geradores, portanto, energia.
Os geradores de laboratório utilizam frequentemente estatores de íman permanente (ou seja, ímanes comuns), de modo que, durante o funcionamento do rotor, os condutores do rotor cortam as linhas de indução magnética e geram energia; a eletricidade passa pelo anel (o gerador de anel é utilizado com dois anéis de enrolamento de cada tipo; normalmente, nos laboratórios, utiliza-se apenas um enrolamento para conseguir a geração de energia). É claro que, para obter corrente contínua, é necessário utilizar um comutador. Caso contrário, se for utilizada diretamente a corrente do anel, a eletricidade será corrente alternada.
Obviamente, a eficiência das grandes unidades é, sem dúvida, superior à do laboratório.
Em termos simples, se a potência do seu gerador for de até vários megawatts (milhões de watts) (atualmente, as unidades de grande porte têm, basicamente, uma capacidade que varia entre alguns megawatts e centenas de MW), se utilizar o anel para a potência de saída, este equipamento ficará sob carga elevada; embora possa funcionar bem, o mau contacto causado pela instabilidade da tensão e da corrente pode resultar em faíscas, e a razão pela qual surgem faíscas é a energia elétrica perde-se sob a forma de calor.
Por conseguinte, o modo de produção de energia em grande escala da unidade do estator é mais económico, mais estável e tem maior capacidade, além de apresentar elevada estabilidade e uma produção de energia mais eficiente. Esta unidade corresponde às centrais elétricas atuais, incluindo os pequenos geradores a gasolina (utilizados em bancos e cibercafés).