CAPÍTULO XVII
SISTEMA ELÉTRICO
Parte 3/3
CONTINUAÇÃO ...
SISTEMA ELÉTRICO DO AVIÃO
Os sistemas elétricos dos aviões são muito variados, e por isso não é possível determinar um "tipo padrão" para estudo. Por essa razão, estudaremos separadamente os seus componentes de maior uso em aviões leves.
BATERIAS
A bateria fornece energia para a partida do motor e alimenta os dispositivos elétricos do avião em caso de emergência, como na parada do motor ou falha do gerado. Os tipos de bateria usados em aviões são a bateria ácida (de chumbo) e a bateria alcalina (de níquel cádmio).
Uma bateria recebe esse nome por que é formada pela justaposição de diversos acumuladores ou elementos ligados em série, de modo a perfazerem a tensão requerida pelo sistema elétrico (geralmente 12 ou 24 volts).
DÍNAMO
É um gerador que fornece corrente contínua. É a principal fonte de energia elétrica do avião e carrega a bateria. A figura abaixo (Imagem 2) mostra um dínamo elementar. Podemos observar que é semelhante ao alternador elementar estudado anteriormente, mas os anéis coletores são substituídos pelo comutador, que retifica a corrente alternada produzida pelo induzido, transformando-a em corrente contínua.
Neste dínamo elementar, a corrente coletada pelas escovas não é exatamente contínua por que existe apenas uma bobina no induzido. Num dínamo real, porém, existem muitas bobinas (ver o induzido mostrado abaixo), de modo que as ondulações da corrente diminuem consideravelmente, tornando a corrente praticamente contínua. As bobinas desse induzido são enroladas num núcleo de ferro cilíndrico, por que o ferro oferece melhor passagem ao campo magnético que o ar.
DIODO
O diodo é um dispositivo que permite a passagem da corrente num só sentido. Uma das suas funções é a retificação da corrente alternada. Dessa forma, um alternador (que é construído para fornecer corrente alternada) pode fornecer corrente contínua, substituindo o dínamo.
REGULADOR DE VOLTAGEM E DE INTENSIDADE
A tensão fornecida pelo dínamo varia de acordo com a rotação do motor e a carga solicitada pelo sistema elétrico do avião. Para manter a voltagem constante, usa-se um dispositivo chamado regulador de voltagem (ou de tensão).
Além dessa função, os reguladores reais funcionam também como reguladores ou limitadores de intensidade, reduzindo a tensão do Dínamo quando a intensidade da corrente ultrapassa um valor crítico.
DISJUNTOR DE CORRENTE REVERSA
É um disjuntor que impede a corrente da bateria de fluir em direção ao gerador.
Se houver uma falha no gerador, este deixará de fornecer corrente de carga a bateria. A bateria, por sua vez, começará a enviar corrente ao gerador em pane, podendo queimá-lo ou esgotar a sua carga. Isso é evitado através do relé ou disjuntor de corrente reversa (RCCB - "Reverse Current Circuit Breaker") que desconecta o gerador do sistema elétrico do avião.
INVERSOR
É um dispositivo que transforma a corrente contínua em corrente alternada
MOTOR ELÉTRICO
É um dispositivo que transforma energia elétrica em energia mecânica. Exemplos: o motor do liquidificador, do ventilador, etc. O motor de corrente contínua tem especial interesse, por que encontra aplicação em aviões leves. Construtivamente, é muito semelhante ao dínamo.
STARTER
É o motor de partida, acionado pela bateria do avião ou uma bateria externa ligada ao avião através de uma tomada na fuselagem. Funciona como o motor de partida dos automóveis, através da chave de ignição. Alguns aviões de treinamento não possuem motor de partida. Nesse caso, uma pessoa treinada dará a partida manualmente através da hélice.
ATUADOR
Já estudamos o atuador hidráulico no capítulo 5. O atuador também pode ser elétrico, bastando substituir o cilindro hidráulico por um motor elétrico e um mecanismo de redução. Pode ser usado para acionar flapes, recolher o trem de pouso e etc.
SERVO
O servo ou servomecanismo é um atuador aperfeiçoado, capaz de parar em qualquer posição, obedecendo a sinais elétricos enviados por um computador ou outro dispositivo de controle. Ele recebe o sinal e provoca o deslocamento, retornando ao computador um outro sinal indicando o deslocamento efetuado, até receber uma ordem de parada. Portanto o computador e o servo funcionam respectivamente como o cérebro e o músculo, e são muito usados no piloto automático, que será brevemente estudado em outro capítulo.
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
Quando ocorre curto-circuito num sistema elétrico, a corrente aumenta, provocando forte aquecimento nos fios condutores e componentes, podendo dar início a um incêndio. Para afastar esse risco, o sistema é protegido por fusíveis e disjuntores.
Os fusíveis são dispositivos feitos com um fio que se funde a baixa temperatura, interrompendo a corrente quando esta ultrapassa um determinado valor.
O disjuntor faz o mesmo, porém a interrupção é feita através de um eletroímã (disjuntor magnético) ou um dispositivo sensível ao calor (disjuntor térmico) e permite religar depois da falha ser sanada.
No avião, o disjuntor (abreviadamente CB - "Circuit Breaker") é usado para dar proteção individual a vários sistemas e dispositivos. Os disjuntores são agrupados num painel especial como na figura abaixo.
CIRCUITOS COM RETORNO PELA MASSA
Nos Aviões de estrutura metálica são utilizados circuitos com retorno pela massa, ou seja, todos os componentes são alimentados com um só fio (geralmente o positivo) e o retorno da corrente é feito pela própria estrutura do avião ou carcaça do motor. Isso simplifica o sistema elétrico e reduz o peso, a complexidade e a possibilidade de falhas.
SISTEMA ELÉTRICO DO AVIÃO
Os sistemas elétricos dos aviões são muito variados, e por isso não é possível determinar um "tipo padrão" para estudo. Por essa razão, estudaremos separadamente os seus componentes de maior uso em aviões leves.
BATERIAS
A bateria fornece energia para a partida do motor e alimenta os dispositivos elétricos do avião em caso de emergência, como na parada do motor ou falha do gerado. Os tipos de bateria usados em aviões são a bateria ácida (de chumbo) e a bateria alcalina (de níquel cádmio).
Uma bateria recebe esse nome por que é formada pela justaposição de diversos acumuladores ou elementos ligados em série, de modo a perfazerem a tensão requerida pelo sistema elétrico (geralmente 12 ou 24 volts).
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| Imagem 1 |
DÍNAMO
É um gerador que fornece corrente contínua. É a principal fonte de energia elétrica do avião e carrega a bateria. A figura abaixo (Imagem 2) mostra um dínamo elementar. Podemos observar que é semelhante ao alternador elementar estudado anteriormente, mas os anéis coletores são substituídos pelo comutador, que retifica a corrente alternada produzida pelo induzido, transformando-a em corrente contínua.
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| Imagem 2 |
Neste dínamo elementar, a corrente coletada pelas escovas não é exatamente contínua por que existe apenas uma bobina no induzido. Num dínamo real, porém, existem muitas bobinas (ver o induzido mostrado abaixo), de modo que as ondulações da corrente diminuem consideravelmente, tornando a corrente praticamente contínua. As bobinas desse induzido são enroladas num núcleo de ferro cilíndrico, por que o ferro oferece melhor passagem ao campo magnético que o ar.
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| Imagem 3 |
DIODO
O diodo é um dispositivo que permite a passagem da corrente num só sentido. Uma das suas funções é a retificação da corrente alternada. Dessa forma, um alternador (que é construído para fornecer corrente alternada) pode fornecer corrente contínua, substituindo o dínamo.
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| Imagem 4 |
REGULADOR DE VOLTAGEM E DE INTENSIDADE
A tensão fornecida pelo dínamo varia de acordo com a rotação do motor e a carga solicitada pelo sistema elétrico do avião. Para manter a voltagem constante, usa-se um dispositivo chamado regulador de voltagem (ou de tensão).
Além dessa função, os reguladores reais funcionam também como reguladores ou limitadores de intensidade, reduzindo a tensão do Dínamo quando a intensidade da corrente ultrapassa um valor crítico.
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| Imagem 5 |
DISJUNTOR DE CORRENTE REVERSA
É um disjuntor que impede a corrente da bateria de fluir em direção ao gerador.
Se houver uma falha no gerador, este deixará de fornecer corrente de carga a bateria. A bateria, por sua vez, começará a enviar corrente ao gerador em pane, podendo queimá-lo ou esgotar a sua carga. Isso é evitado através do relé ou disjuntor de corrente reversa (RCCB - "Reverse Current Circuit Breaker") que desconecta o gerador do sistema elétrico do avião.
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| Imagem 6 |
INVERSOR
É um dispositivo que transforma a corrente contínua em corrente alternada
- Inversor rotativo - É constituído por um motor de corrente contínua acoplado a um alternador, que fornece a corrente alternada.
- Inversor estático - A corrente contínua é transformada em corrente alternada por meios eletrônicos. Não há peças móveis.
MOTOR ELÉTRICO
É um dispositivo que transforma energia elétrica em energia mecânica. Exemplos: o motor do liquidificador, do ventilador, etc. O motor de corrente contínua tem especial interesse, por que encontra aplicação em aviões leves. Construtivamente, é muito semelhante ao dínamo.
STARTER
É o motor de partida, acionado pela bateria do avião ou uma bateria externa ligada ao avião através de uma tomada na fuselagem. Funciona como o motor de partida dos automóveis, através da chave de ignição. Alguns aviões de treinamento não possuem motor de partida. Nesse caso, uma pessoa treinada dará a partida manualmente através da hélice.
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| Imagem 7 |
ATUADOR
Já estudamos o atuador hidráulico no capítulo 5. O atuador também pode ser elétrico, bastando substituir o cilindro hidráulico por um motor elétrico e um mecanismo de redução. Pode ser usado para acionar flapes, recolher o trem de pouso e etc.
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| Imagem 8 |
SERVO
O servo ou servomecanismo é um atuador aperfeiçoado, capaz de parar em qualquer posição, obedecendo a sinais elétricos enviados por um computador ou outro dispositivo de controle. Ele recebe o sinal e provoca o deslocamento, retornando ao computador um outro sinal indicando o deslocamento efetuado, até receber uma ordem de parada. Portanto o computador e o servo funcionam respectivamente como o cérebro e o músculo, e são muito usados no piloto automático, que será brevemente estudado em outro capítulo.
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| Imagem 9 |
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
Quando ocorre curto-circuito num sistema elétrico, a corrente aumenta, provocando forte aquecimento nos fios condutores e componentes, podendo dar início a um incêndio. Para afastar esse risco, o sistema é protegido por fusíveis e disjuntores.
Os fusíveis são dispositivos feitos com um fio que se funde a baixa temperatura, interrompendo a corrente quando esta ultrapassa um determinado valor.
O disjuntor faz o mesmo, porém a interrupção é feita através de um eletroímã (disjuntor magnético) ou um dispositivo sensível ao calor (disjuntor térmico) e permite religar depois da falha ser sanada.
No avião, o disjuntor (abreviadamente CB - "Circuit Breaker") é usado para dar proteção individual a vários sistemas e dispositivos. Os disjuntores são agrupados num painel especial como na figura abaixo.
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| Imagem 10 |
CIRCUITOS COM RETORNO PELA MASSA
Nos Aviões de estrutura metálica são utilizados circuitos com retorno pela massa, ou seja, todos os componentes são alimentados com um só fio (geralmente o positivo) e o retorno da corrente é feito pela própria estrutura do avião ou carcaça do motor. Isso simplifica o sistema elétrico e reduz o peso, a complexidade e a possibilidade de falhas.
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| Imagem 11 |
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