Fabricação e Montagem de Grupos Geradores

Neste artigo iremos apresentar como funciona a Fabricação e Montagem de um Grupo Gerador, seus principais componentes, suas funções dentro do conjunto gerador de energia e os cuidados necessários. Já apresentamos anteriormente a composição e o funcionamento de um Grupo Gerador, por isso, neste artigo utilizaremos termos técnicos, para profissionais que atuam no setor de geração de energia e que buscam um conjunto gerador de energia de emergência confiável.

Resumindo, o Grupo Gerador é composto basicamente por motor (fonte de tração), alternador (gerador de energia), base de montagem, tanque de combustível, sistema de controle (Quadro de Comando Automático – QCA) e um ou mais quadros de transferência automático (QTA) para comutação das fontes rede e Gerador que alimentará a carga ligada a este circuito.

Fabricação e Montagem de Grupos Geradores

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O que vamos apresentar sobre a fabricação e montagem de um Grupo Gerador a Diesel

O motor do grupo gerador

A função do motor é tracionar o alternador síncrono a ele acoplado diretamente em seu eixo através de discos flexíveis, portanto, deverá possuir potência (CV/Hp) maior ou igual à necessária para a potência elétrica desejada no Grupo Gerador (kVA/kW). Os motores utilizados em Grupos Geradores são definidos como “industriais” por terem algumas diferenças em relação aos “veiculares”, utilizados em caminhões, ônibus e outros.

Além de ter o sistema de exaustão de ar do arrefecimento do radiador “soprante”, sentido inverso ao “veicular”, uma das principais diferenças está no sistema de controle de rotação que poderá ser mecânica ou eletrônica. Para que possamos obter a frequência constante desejada (50 ou 60 Hz) da energia elétrica (Vca) a ser gerada, por ser diretamente proporcional à rotação/frequência, possui sistema de injeção de rotação única (single speed), sendo 1800 RPM para 60 Hz e 1500 RPM para 50 Hz, uma vez que, o campo principal do alternador síncrono possui 4 pólos como veremos a seguir.

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O alternador síncrono sem escovas (brushless) - referência WEG - GTA

O alternador, conhecido popularmente por gerador, é composto por componentes estáticos e girantes.

Em relação aos componentes estáticos:

  • Estator principal composto por 6 bobinas (12 pontas) para permitir o fechamento em estrela paralelo ou série (mais comuns), obtendo-se assim a tensão desejada para a alimentar a carga (linha/potência). Receberá indução eletromagnética do campo principal (girante). Há outras formas de fechamento, obtendo-se inclusive o sistema monofásico. Este fechamento é realizado na baseta em material epóxi existente na carcaça do alternador com prisioneiros isolados.
  • Campo da excitatriz auxiliar composta por bobinas (Vcc) para serem controladas pelo regulador eletrônico de tensão e manter a tensão de saída (linha) do estator principal conforme ajustada. Possui também, um ímã permanente para realizar rapidamente o processo de geração (escorvamento) induzindo seu campo magnético no estator auxiliar.
  • Bobina auxiliar com utilização opcional em função da carga a ser alimentada. Sua função é auxiliar o regulador de tensão em rápida resposta em afundamento de tensão quando o estator recebe um “pico de corrente”, como partida de motores elétricos, por exemplo. Está enrolada internamente em uma das bobinas do estator principal.
  • Regulador eletrônico de tensão com recursos para ajustar a tensão de saída através de ganho, estabilidade e tensão nominal. Faz a comparação da tensão gerada no estator principal (linha) com a ajustada e corrige constantemente com variação máxima de 3%.

Em relação aos componentes girantes:

  • Eixo com discos flexíveis para acoplar ao volante do motor.
  • Campo principal para indução eletromagnética no estator principal.
  • Estator da excitatriz auxiliar para alimentar o campo principal.
  • Ponte retificadora fixada no eixo com 6 diodos retificadores, sendo 3 SKN e 3 SKR para obter-se a corrente contínua (Vcc) proveniente do estator auxiliar que alimentará o campo principal.

Falando um pouco sobre o princípio de geração de energia, ao ser tracionado pelo motor, o imã permanente do campo auxiliar passará a induzir seu campo magnético no rotor auxiliar e o regulador eletrônico de tensão começará a monitorar a tensão Vca crescente na saída do estator principal.

A tensão de saída do campo auxiliar trifásica e alternada, passará pela ponte retificadora onda completa (6 diodos) transformando-a em corrente contínua que alimentará o campo principal do alternador gerando um campo eletromagnético que será induzido ao estator principal. Após o motor/alternador estarem em rotação nominal, o regulador de tensão através de realimentação, assumirá o controle de tensão do campo auxiliar, uma vez que, o imã permanente é insuficiente para atingir a tensão nominal e ficará constantemente comparando a tensão de saída com a tensão ajustada, mantendo assim, a máxima variação de 3% em condições normais, obviamente.

Quadro de Comando Automático – QCA

Há vários módulos com recursos diferentes para cada aplicação. Atualmente, em sua maioria, são microprocessados (CLP), que são utilizados desde um equipamento de operação manual em locais onde não há rede Concessionária até diversos Grupos Geradores em paralelo entre si e também em paralelo com a rede Concessionária (paralelo permanente/cogeração) em BT, MT e AT, passando por sistemas stand-by, Grupos Geradores paralelos entre si e STR. Sua função é basicamente comandar todo o sistema e fazer as proteções necessárias elétricas e mecânicas através de periféricos.

Base de montagem

Estrutura metálica com ou sem tanque de combustível incorporado para acomodar devidamente o motor, alternador, QCA (salvo exceção), disjuntor de proteção de saída do alternador, bateria(s) e demais acessórios / periféricos.

A importância da manutenção preventiva, corretiva e emergencial

Conforme descrevemos no artigo assistência técnica e manutenção preventiva de grupos geradores, o conjunto Grupo Gerador é composto por peças de desgaste natural. Sendo assim, é importante contar com empresa que possa prover Assistência Técnica para Grupos Geradores de forma eficiente. Para a prestação de um serviço confiável, a empresa deve possuir técnicos especializados em elétrica e mecânica de Grupos Geradores, peças de reposição em estoque, frota própria para atendimento dos clientes e canais de comunicação para horário comercial e para períodos não comerciais, com disponibilidade de atendimento todos os dias da semana e 24 horas por dia.

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Fabricação e Montagem de Grupos Geradores No Litoral

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Fabricação e Montagem de Grupos Geradores em Outras Regiões

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