Olá, eu sou o professor Adriel Senna de Oliveira Cândido, sou engenheiro de controle automação e no vídeo vamos falar sobre casa de máquinas, turbinas e geradores para hidrelétrica. Quando nós falamos de casa de máquinas, é um local ou um departamento, um local físico onde ficam os geradores e as turbinas para uma hidrelétrica. A casa de máquinas tem como principal ação o bloqueio de fenômenos naturais ou fenômenos externos que possam interferir no processo ou danificar os dispositivos.
Na casa de máquinas, além de ficarem as turbinas e também os geradores, ficam lá também alguns componentes que podem ser úteis no processo, como inversores de frequências, circuitos de proteção, entre outros circuitos. Então, na casa de máquinas nós temos ali como primeiro dispositivo as turbinas. O que seria a turbina?
A turbina de uma hidrelétrica é onde a água do rio entra, ela bate nas aletas ou nas pás dessa turbina de forma a rotacioná-la, transformando então a energia cinética do rio, da água, no caso, em energia mecânica de movimento. Essa energia, ela é transmitida da nossa turbina para o gerador de uma forma relativamente simples, usando a transmissão via eixos acoplados. Então, tem um eixo acoplado no centro da turbina, que é acoplado no rotor de um gerador elétrico.
A turbina, além disso, ela tem essa forma construtiva muito específica, ela é construída em aço inox. O que seria o aço inox? É um metal que não oxida, por ele não oxidar nós conseguimos, então, trabalhar facilmente com o fluido, que é a água do rio.
A água também, essa água ela tem sais minerais e alguns componentes que poderiam oxidar e a gente então constrói com aço inox. Além do aço inox, existem algumas outras ligas, além de alumínio, algumas outras ligas que podem ser construídas também, que podem ser utilizadas para construção de turbina, entretanto, são menos usuais, são casos específicos, quando tem alguma oscilação de temperatura ou pressão que foge da normalidade de uma aplicação pluvial. Temos também os geradores.
O gerador é um dispositivo que tem como função principal transformar a energia mecânica de rotação em energia elétrica e, para isso, ele parte de um princípio em que, tem a sua conexão junto a turbina e essa conexão é feita via eixos acoplados, como nós já citamos, e também ele tem as suas formas construtivas para que a gente consiga obter esse resultado. Como é feita a construção de um gerador então? Um gerador é uma máquina elétrica que possui rotor, o rotor é a parte móvel desse gerador, e o gerador também possui o estator, a parte estática, onde o rotor é onde recebe a força que vem da turbina e faz o giro, no rotor, de forma a gerar o campo magnético e esse campo magnético excita as cargas elétricas que estão ali na bobina do estator.
O estator ele é todo bobinado de cobre, o que seria bobinas de cobre? Enrolamentos de fio de cobre, de forma que quando ele é excitado pela rotação do rotor, ele gera o momento de algumas cargas elétricas, que é o movimento ordenado, esse movimento ordenado de cargas elétricas nós chamamos, então, de corrente elétrica. Essa corrente elétrica ela vai, ela é gerada de tal forma que ela é entregue a rede de distribuição, para passar pelos próximos tratamentos, que é o tratamento de elevação, redução, transmissão da tensão elétrica.
Esses tratamentos então, que fazem com que a tensão elétrica que circula ali na distribuição seja elevada, reduzida e transmitida para as redidências e para os lugares pertinentes. Além do mais, existem dois tipos de geradores, os geradores síncronos e os geradores assíncronos. Os geradores síncronos são aqueles que entregam energia elétrica já na frequência da rede a qual ele vai alimentar.
Então, trazendo o exemplo para o Brasil, nós sabemos que no Brasil a rede elétrica é de 60 hertz e um gerador síncrono então, na sua saída, depois de ter feito toda a transformação de energia mecânica em energia elétrica e devolver para a rede, ele vai devolver uma energia em que entregue em 60 hertz. Se nós formos pegar um gerador síncrono no padrão americano, um gerador síncrino no padrão americano, nós sabemos que ele vai entregar a rede ordem de 50 hertz, pois é o padrão que é utilizada nos Estados Unidos. Agora, os geradores assíncronos, eles fazem rotação, construção similar, a questão é que na entrega da energia, ele não entrega já na energia da rede, não entrega na frequência que a rede solicita.
Então, se aqui no Brasil é 60 Hertz, ele não sai de 60 hertz, ele sai frequências variadas e o que ajusta isso para entregar a rede, é algum componente eletrônico ou inversores de frequência, que são componentes eletrônicos também, capazes de fazer a modulação da onda de forma a entregar 60 hertz para a rede. Os geradores, como qualquer outra máquina elétrica, têm diversas formas construtivas e algumas delas também necessitam de escovas. As escovas são dispositivos que levam essa corrente elétrica gerada dentro do estator, dentro, nas bobinas do estator do gerador, e faz esse transporte até ali a saída desse gerador, indo já para transmissão, é um facilitador de transporte da corrente elétrica.
As turbinas, além de serem construídas em aço inoxidável, também podem ser construídas em ligas de alumínio ou até mesmo ligas de cobalto, que são materiais para aplicações mais específicas do que as triviais que nós encontramos hoje em hidrelétricas. Essa foi a nossa primeira aula do Módulo 06, assista os nossos próximos vídeos e bom estudo!
