Sistemas Elétricos e Eletrônicos
de Aeronaves 1

Geração de Energia a Bordo

FAA. Aircraft Wiring and Electrical Systems. In: AMT Handbook — Airframe. Cap. 9, 2023 — Acessar material

IFSP. Sistemas Elétricos de Aeronaves. In: Material Didático — Módulo III. 2024 — Acessar material

Prof. Fabriciu Alarcão Veiga Benini

Professor de Ensino Básico, Técnico e Tecnológico · Área Aeronáutica

Engenheiro Eletricista · Mestre em Sistemas Dinâmicos · Doutor em Telecomunicações

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SÃO PAULO

Campus São Carlos

A abertura — de onde vem a energia

• O bloco da fiação está fechado.
• Aqui abre-se o bloco do sistema elétrico.
• De onde vem a energia da aeronave.
• Geradores, alternadores e acessórios.

O que já foi visto

• A indução eletromagnética já foi estudada.
• O gerador de corrente contínua também.
• O alternador e o paralelismo também.
• Aqui o foco é o sistema instalado.

O regulador

• O regulador controla a saída do gerador.
• Ele monitora a saída continuamente.
• E ajusta conforme as variáveis de voo.
• O regulador vibratório é o tipo antigo.

As três bobinas

• A armadura do alternador CC tem três bobinas.
• Cada bobina recebe corrente do campo rotativo.
• A saída são três senoides defasadas.
• A retificação produz a corrente contínua.

Reguladores sólidos

• São chamados de unidades de controle do alternador.
• Não têm partes móveis.
• São mais confiáveis que os vibratórios.
• Regulam melhor o sistema.

O inversor

• O inversor converte CC em CA.
• É um dispositivo de estado sólido.
• O circuito interno é complexo.
• Mas a função é simples: entra CC, sai CA.

Alternador sem escovas

• O alternador grande usa transferência magnética.
• Não há escovas nem anéis.
• A excitação vem de um gerador auxiliar.
• Isso reduz o desgaste e a manutenção.

Três geradores internos

• O alternador sem escovas tem três geradores.
• O excitador, o gerador principal e o de ímã permanente.
• O de ímã permanente alimenta o controle.
• O excitador alimenta o campo principal.

Velocidade constante

• O CSD garante a rotação correta do alternador.
• A rotação correta dá os 400 Hz.
• O CSD pode ser uma unidade separada.
• Ou vir montado na carcaça do alternador.

O IDG

• Quando o CSD e o alternador estão juntos.
• O conjunto se chama gerador de acionamento integrado.
• O IDG é uma unidade única.
• Simplifica a instalação e a manutenção.

400 Hz

• O sistema CA da aeronave opera em 400 Hz.
• A frequência é muito maior que a da rede em terra.
• Isso reduz o peso dos transformadores.
• E a velocidade do campo girante.

Manter a frequência

• Se a frequência varia, há ajuste de rotação.
• A unidade de controle atua na rotação.
• Isso mantém a saída dentro dos limites.
• Fora dos limites, a proteção atua.

O GCU

• O GCU fornece detecção de falhas.
• E proteção de circuito em caso de falha.
• Monitora a frequência da CA.
• Garante a saída em 400 Hz.

Desligar da barra

• Em caso de falha, o contator atua.
• O contator desliga o alternador da barra.
• A barra continua alimentada por outra fonte.
• O sistema não perde energia.

As três funções

• O CSD ou IDG dá a rotação correta.
• O GCU controla e protege.
• O regulador mantém a tensão.
• Cada função tem seu procedimento.

O erro do gerador só

• Diagnosticar a falha só pelo gerador.
• E esquecer o CSD, o GCU e o regulador.
• A causa pode estar em qualquer um deles.
• O sistema é o conjunto, não a peça.

O erro da frequência

• Ler só a tensão e ignorar a frequência.
• A frequência errada danifica a carga.
• Em CA, tensão e frequência andam juntas.
• A inspeção confere as duas.

O procedimento

• Verificar a tensão de saída.
• Verificar a frequência.
• Verificar a atuação do GCU.
• Verificar a ligação à barra.

A inspeção

• Correias e acionamentos do CSD.
• Conexões do alternador à barra.
• Sinais de sobreaquecimento.
• Funcionamento do GCU.

A energia vem do motor

• O motor é a fonte primária de energia.
• O gerador transforma rotação em eletricidade.
• O conjunto é a fonte do sistema.
• Sem motor girando, não há geração.

A geração e as fontes

• A geração está entendida.
• A geração ainda pede o paralelismo entre fontes.
• Como dois geradores dividem a carga.
• O que acontece quando um falha.

Duas fontes

• A aeronave maior tem mais de uma fonte.
• As fontes precisam concordar entre si.
• Fase, tensão e frequência precisam casar.
• É o que o paralelismo exige.

O bloco aberto

• A energia vem do motor.
• O gerador a converte.
• Os acessórios a controlam.
• A barra a distribui.

A frase que fica

• A energia vem do motor e é convertida a bordo.
• O alternador moderno não tem escovas.
• O CSD ou IDG garante os 400 Hz.
• O GCU controla, protege e desliga da barra.