Aula 04

Professor Fabio P. Curty

Fabio P. Curty Copyright 2014

Maquinas e Transformadores

Aula - 04

• Conceito de indução para transformadores;• Transformador Monofásico;• Transformador ideal;• Relação primário x secundário do trafo;• Relação de Transformação.

Aula – 04 Capitulo 1


Conceito

• O conceito de indução para transformadores édeterminado pela quantidade de linhas defluxo magnético que partem do primário emdireção ao secundário, considerando ascaracterísticas do meio. Sendo o meio omaterial utilizado na fabricação da estruturaou “ferro como é de costume dizer”.

Continuação

• As linhas de força são criadas a partir de seuscampos individuais, criando um campo formado pelasoma vetorial das linhas dos campos individuaisassim formando um único campo consonante entresi, que é determinado pela intensidade da corrente epela proximidade das espiras em efeito Tesla. Sendoesse o mesmo efeito usado no sistema detransmissão sem fio de energia, como também abase do sistema elétrico de potência em corrente AC,incluindo os sistemas polifásicos de transmissão deenergia.

Continuação²

• Temos que ter sempre em mente que:T = B = Densidade de fluxo magnético

Continuação³

• Fixando: A soma dos campos de fluxo é dada pela proximidade das espiras no qual são levados em consideração os fatores abaixo:

Ø Área = Secção;ρ Comprimento = metros;Є = espiras = quantidade de espiras que

compõe das parte do trafo.

aplicações

• Abaixar, elevar, igualar ou isolar a tensão CA.

• Relação: a tensão é diretamente proporcionalao número de espiras e linhas de fluxomagnético vetor “B”.

Material do Núcleo

• É construído de material ferro magnético de boa condutividade possibilitando uma melhor transmissão de energia.

• Desvantagem: perda por histerese dada pela resistência do material e correntes ( i ) parasitárias provenientes do aquecimento do núcleo ( efeito Joule ) e pode ser expressa pela seguinte formula: Q= i² * R * t

• Q = É o calor gerado por uma corrente ( i ) percorrendo uma resistência “ R “ por um dado tempo

• i = Corrente elétrica que percorre o condutor com uma determinada resistência “ R “;

• R = Resistência elétrica do condutor;• t = É a duração de espaço de tempo que a

corrente elétrica ( i ) percorre o condutor.

Observação

• O transformador igualador não será abordadopois o mesmo não partilha da teoria detransformador ideal, pois durante o processode transformação há perda como citadoanteriormente.

Partes do transformador

• Singularmente o transformador pode ser divido em 3 partes distintas:

• Primário: Onde é ligada a fonte de energia elétrica “ entrada ”

Partes do transformador²

• Secundário: Onde é ligada a carga de energia elétrica “ saída ”.

Partes do transformador³

• Núcleo: Parte interna do transformador que e normalmente composta de laminas.

Transformador

• Um transformador monofásico pode tem em seu secundário mais de uma saída para a carga

• Essas saídas podem ser de valor diferente funcionando com um divisor de tensão

P

PS S

Modelo ideal

• Tem como função abaixar, elevar ou isolar a tensão CA.

• O conceito de transformador ideal estabeleceque toda energia absorvida no primário dotransformador será transferida ao secundário.

Exemplo:se em um transformador nós

temos em um primário de 80 espiras de fiocom uma secção de 1mm, a uma tensão de30vac, com uma intensidade de corrente de1A e as mesmas características sãoencontradas no secundário, então teremos amesma tensão e corrente no secundário.

Modelo ideal²

Relação primário x secundário.

• Podemos dizer que: A tensão no secundário édiretamente proporciona a tensão no primárioou seja quando se aumenta ou diminui atensão no primário a mesma variaçãoacontece no secundário.

• Se tirarmos como base de estudo o trafo dapágina seguinte, se dobrarmos a tensão noprimário teremos no secundário também odobro da tensão.

Exemplo.

Primário 100vac500 mA

480 espiras

Secundário 10vac500 mA

48 espiras

Então


480 espiras


48 espiras

Conceito

• Relação de transformação é diretamentedependente de dois fatores, a tensão aplicadano primário e o número de espiras doprimário em relação ao secundário.

• Se o número de espiras e igual entre o primário e o secundário a tensão é diretamente proporcional


480 espiras


480 espiras

Conceito

• Relação de transformação é diretamentedependente de dois fatores, a tensão aplicadano primário e o número de espiras doprimário em relação ao secundário.

• Se o número de espiras do secundário e maior que a do primário então a tensão do secundário será maior.


48 espiras


480 espiras

Determinando a relação do trafo

• Exemplo:

• A relação é de 10 : 1 pois a cada 10 espiras doprimário existe apenas uma espira nosecundário.

• O que é característica de um trafo abaixado detensão.


480 espiras


48 espiras

Aplicação e formulas

• Exemplo: tendo um transformador ao qual oseu primário tem 3 espiras no primário a umafonte de energia de 40 vac com um secundáriode 6 espiras ao qual não sabemos qual atensão, determinar qual a relação detransformação, qual o tipo de trafo e qual atensão no secundário.

Resolução 1

• Espiras do primário = 3• Tensão do primário = 40• Espiras do secundário = 6• Tensão do secundário = ?• 3 ep = 6 es ? • 40Vp = ?Vs

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