Transformers. Princípio de operação

Etapa 3

Aula-tema: Transformadores. Princípio de Funcionamento, Perdas em Transformadores, Circuitos Equivalentes de transformadores, Conexões de transformadores.

Passo 1

Fazer um resumo focado no principio de funcionamento dos transformadores, tipo de transformadores, tipos de perda, relação de transferência, circuito equivalentes, cálculos de transformadores.

1- Principio de funcionamento dos transformadores:

Transformadores são equipamentos utilizados na transformação de valores de tensão e corrente, além de serem usados na modificação de impedância em circuitos elétricos.

O princípios de funcionamento de um transformador tem como base as leis de Faraday e Lenz, as leis de eletromagnetismo e da indução eletromagnética, respectivamente.

Estes equipamentopossuem mais de um enrolamento. Emtransformadores com dois enrolamentos chamamos um de primário e outro de secundário. Em caso de transformadores com três enrolamentos, como havia citados os nomes acima, deve ser chamado o terceiro de terciário.

Existem diversos tipos de transformadores: os monofásicos, que operam no máximo em duas fases (127V -220V ); os trifásicos (ou de potência), que funcionam em três fases (220V-380V-440V) e são aplicados na transformação de tensão e corrente, em que eleva-se a tensão e diminui-se a corrente, assim diminuindo a perda por Efeito Joule (perdas por sobreaquecimento nos enrolamentos); os autotransformadores, que tem o seu enrolamento secundário ligado eletricamente ao enrolamento primário e os de baixa potência, que são utilizados unicamente para diminuir impedâncias de circuitos eletrônicos e para casar impedâncias, a utilização deste tipo de transformador se dá a partir da acoplagem deste à entrada do primário de outro transformador.

Além de serem classificados de acordo com o fim a ser usado, ainda existe a classificação de acordo com o núcleo. Os tipos de transformadores de acordo com o núcleo são: os de núcleo de ar, cujos enrolamentos ficam em contato com a própria atmosfera e os de núcleo ferromagnético, onde são usadas chapas de aço laminadas (no geral usam-se chapas de aço-silício, por diminuírem a perda porCorrente de Foucault ou correntes parasitas).

Alguns transformadores são sensíveis a acoplamento estático nos enrolamentos, por isso eles recebem uma proteção chamada de Blindagem Eletrostática.

2- Tipos de transformadores:

• Transformador de alimentação:

É usado em fontes, convertendo a tensão da rede na necessária aos circuitos eletrônicos. Seu núcleo é feito com chapas de aço-silício, que tem baixas perdas, em baixas frequências, por isto é muito eficiente. Às vezes possuem blindagens, invólucros metálicos.

• Transformador de áudio:

Usado em aparelhos de som a válvula e certas configurações a transistor, no acoplamento entre etapas amplificadoras e saída ao alto-falante. Geralmente é semelhante ao t. de alimentação em forma e no núcleo de aço-silício, embora também se use a ferrite. Sua resposta de frequência dentro da faixa de áudio, 20 a 20000 Hz, não é perfeitamente plana, mesmo usando materiais de alta qualidade no núcleo, o que limita seu uso.

• Transformador de distribuição:

Encontrado nos postes e entradas de força em alta tensão (industriais), são de alta potência e projetados para ter alta eficiência (da ordem de 99%), de modo a minimizar o desperdício de energia e o calor gerado. Possui refrigeração a óleo, que circula pelo núcleo dentro de uma carapaça metálica com grande área de contato com o ar exterior. Seu núcleo também é com chapas de aço-silício, e pode ser monofásico ou trifásico (três pares de enrolamentos).

• Transformadores de potencial:

Encontra-se nas cabinas de entrada de energia, fornecendo a tensão secundária de 220V, em geral, para alimentar os dispositivos de controle da cabine - relés de mínima e máxima tensão (que