Diagrama de funcionamento e princípio de funcionamento do reactor CA

A principal função dos balastros CA é limitar a corrente de curto-circuito, melhorar o funcionamento com potência reativa do sistema elétrico, proteger os inversores e os motores, etc. O seu princípio de funcionamento baseia-se no campo magnético gerado quando o condutor é energizado.

As funções específicas refletem-se nos seguintes aspetos:

Limitar a corrente de curto-circuito: Quando ocorre um curto-circuito no sistema elétrico, o balastro pode aumentar a impedância de curto-circuito, limitando assim a magnitude da corrente de curto-circuito e protegendo os equipamentos elétricos do impacto de correntes elevadas.

Melhorar o funcionamento com potência reativa: Os reatores shunt são frequentemente utilizados para compensação de potência reativa, o que pode melhorar a distribuição de tensão em longas linhas de transmissão, absorver a potência reativa capacitiva de carga dos cabos e prevenir o fenómeno de ressonância autoexcitada que pode ocorrer em geradores com longas linhas de transmissão.

Proteção de variadores e motores: O reator de entrada pode reduzir o impacto da corrente causado por alterações repentinas na tensão da rede e sobretensões de funcionamento, suavizar os impulsos de tensão da fonte de alimentação, proteger os dispositivos de comutação de potência dentro do variador e reduzir o ruído e as perdas por correntes parasitas do motor, prolongando a sua vida útil.

Esquema esquemático de um reactor CA:

Os reatores CA são geralmente feitos de fios enrolados num solenóide, chamados reatores de núcleo de ar; por vezes, para aumentar a indutância, é inserido um núcleo de ferro no solenóide, denominado reactor de núcleo de ferro. Quando um condutor é energizado, é gerado um campo magnético à sua volta, que exerce um efeito de obstrução sobre a corrente alternada, ou seja, reatância. Ajustando o valor da sua indutância, o reactor pode desempenhar as múltiplas funções acima referidas no circuito.

É importante notar que diferentes tipos de reactores (como reactores em série, reactores em paralelo, reactores de entrada, reactores de saída, etc.) podem ter funções diferentes em aplicações específicas, mas o princípio básico baseia-se no efeito de obstrução do campo magnético gerado pelo condutor quando energizado por corrente alternada.