TRANSFORMADORES

TRANSFORMADORESTrabalho de Eletrotcnica

Turma: Eng. Minas 5 perodoPedro HenriqueVilson Kaio

TRANSFORMADORESTransformadores ou trafos (TR) so dispositivos que recebem energia eltrica com uma tenso (V1) e uma corrente (I1) e transformam em outra energia com outra tenso (V2) e outra corrente(I2). A potncia e a frequncia eltrica permanecem praticamente as mesmas.V1xI1=V2xI2

TRANSFORMADORESPrincpio de FuncionamentoO transformador funciona pela induo de correntes de acordo com os princpios da lei de Faraday-Neumann-Lenz. A variao da corrente no enrolamento primrio gera um campo magntico no ncleo, por ele gerado um fluxo magntico que induz uma corrente eltrica diferente no enrolamento secundrio. O fluxo desse campo pode ser conferido com a regra da mo direita.

Tericamente o transformador deveria transferir toda potncia do enrolamento primrio para o secudrio. Mas na prtica, boa quantidade dessa energia se perde por motivos como: resistncia dos fios, correntes parasitas geradas no ncleo (correntes de Foucault), etc.. Essa energia perdida, se dissipa como calor.

TRANSFORMADORESEstruturaChapas de ao (Capa);Enrolamentos (primrio, secundrio, etc.;)Ncleo.

TRANSFORMADORESClassificao de transformadoresQuanto finalidade:De corrente;De potencial;De distribuio;De fora.

Quanto ao tipo:Com 2 ou mais enrolamentos;Autotransformadores.Quanto ao material do ncleo:De material ferromagntico; ar.

Quanto ao n de fases:Monofsico.Polifsico.TRANSFORMADORESTransformadores de foraSo os transformadores que recebem a energia das usinas nas subestaes antes de ser enviada para as residncias. Operam na faixa de 5 a 300MVA. Em alta tenso operam em 550kV. Transformadores de distribuioSo os transformadores que vemos na rua, eles recebem a energia das subestaes e a converte nas tenses que chegam em casas e estabelecimentos. Possuem potencia de 30 a 300kVA, em alta tenso, de 15 a 24,2kV. J os de baixa tenso operam de 380/220V e 220/127V. So os mais comuns.TRANSFORMADORESAutotransformadores

Os autotransformadores tambm so um tipo muito comum, so usados para converter baixas tenses. Ele est associado a servios domsticos e industriais (mais voltado para a rea de manuteno), usado quando h necessidade de usar mquinas de tenso diferente que a do local.

TRANSFORMADORESSimbologia e tipoTransformador com ncleo de ferroTransformador comncleo de arTransformador comncleo de ferriteTransformador com ncleo de ferro e com blindagem eletrostticaAutotransformador

TRANSFORMADORESEsquema de montagem de um transformador simplesI1 Corrente de entradaI2 Corrente de sadaV1 Tenso de EntradaV2 Tenso de sadaN1 n de voltas espira primriaN2 n de voltas espira secundria Ampermetro Voltmetro

V1=N1 V1=I2V2 N2 V2 I1AVTRANSFORMADORES

TRANSFORMADORESTIPOS DE MONTAGENS

TRAFO COM DOIS ENROLAMENTOS PRIMRIOS E UM SECUNDRIOQuando se precisa usar diferentes tenses de entrada. 127 V/220 VCA -. 5 VCA

Ex. carregador de celularTRANSFORMADORESTIPOS DE MONTAGENSTRAFO COM UM ENROLAMENTOS PRIMRIOS E DOIS SECUNDRIOQuando pode ser usadas duas tenses de sada. 127 V 10 VAC/5 VCA

Ex. fonte universal (notebook, televises)

TRANSFORMADORESCaractersticasOs transformadores devem trabalhar somente em corrente alternada.So usados para transformar tenses de diversas magnitudes, 380 V, 127 V, 220 VAC, 15 VAC, 5 VAC, etc..Se o numero de voltas do enrolamento secundrio for maior que do primrio, o transformador ir aumentar a tenso, e vice e versa.Quanto maior a potencia no enrolamento secundrio (potencia de sada), mais o transformador ir aquecer.Para reduzir perdas de energia por correntes parasitas, so utilizados no ncleo um material laminado ao invs de um ncleo macio.No so usados materiais como ferro doce ou outro ferro comum na confeco do transformador. Em geral, usa-se lminas de ao-silcio. Esses chamados de transformador de ncleo ferromagntico.TRANSFORMADORESO Transformador e um dispositivo eletromagntico de corrente alternada (CA) que transfere energia de um circuito (primrio) para outro circuito (secundrio), com a mesma frequncia. Geralmente as tenses e intensidades de correntes de cada lado do transformador so diferentes, ou seja, esse equipamento tem tambm como funes isolar circuitos e transferir energia.Sua operao e baseada nas leis de Faraday e de Lenz de induo magntica. E constitudo por dois ou mais enrolamentos de material condutor e um circuito magntico que os une magneticamente. Para os terminais de mesma polaridade de um transformador ideal, os sentidos dos fluxos de correntes so opostos; A quantidade de potncia (ou energia) que entra por um dos lados a mesma que sai pelo outro lado, isto , o rendimento do transformador ideal 100%.

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Caractersticas: Transportar a mesma potncia com uma corrente mais baixa, diminuindo as perdas. Abaixar a tenso para valores mais seguros que possam ser utilizados. Os Transformadores s funcionam com corrente alternada.Elevador de Tenso:Mais espiras no secundrio que no primrio.Abaixador de Tenso: Mais espiras no primrio que no secundrio.

V1 = N1 onde: V1 = Tenso PrimriaV2 N2 V2 = Tenso Secundria N1 = n Espiras do primrio N2 = n Espiras do secundrioAbaixador de Tenso

TRANSFORMADORES PERDAS EM TRANSFORMADORES REAISO transformador ideal isento de perdas como j observamos, ao passo que o transformador real no. As perdas presentes no transformador real so:

. Perdas Joule: Os enrolamentos do primrio e do secundrio so confeccionados com material condutor de boa qualidade, normalmente cobre, com condutividade finita, o que lhes confere uma resistncia prpria no nula. O fluxo de corrente eltrica nestes condutores implica perdas de energia, denominada Perdas Joule, a qual uma das responsveis pelo aquecimento dos enrolamentos e do prprio transformador.TRANSFORMADORESPerdas no Ferro: O fluxo magntico varivel no tempo, presente no ncleoferromagntico, da origem a dois tipos de perdas no ncleo, so elas: Perdas Foucault: O ferro o caminho por onde passa o fluxo senoidal dos transformador monofsicos. Em consequncia surgem no ferro correntes eltricas (correntes parasitas). Para reduzir estas correntes, a estrutura do ferro no feita por uma pea nica mas sim por um conjunto de lminas de ao banhadas por uma resina que as isola. Com isto, as tenses induzidas em cada chapa ficam limitadas. Por outro lado a resistncia oferecida circulao de corrente eltrica elevada, face a espessura fina das chapas. Com isto, as perdas nas chapas de ao por correntes parasitas so reduzidas.

TRANSFORMADORES Perdas por histerese: O estabelecimento de um campo magntico num material ferromagntico envolve sempre uma certa quantidade de energia eltrica, por exemplo, se o campo magntico nulo e queremos lev-lo a um valor (B) qualquer diferente de zero, a fonte fornecer uma quantidade de energia, necessria para tal. Suponhamos agora que, uma vez estabelecido este campo, vamos reduzi-lo a zero novamente. Ato contnuo, o ncleo devolver energia para a fonte. Ocorre que a quantidade de energia devolvida na reduo do campo de seu valor (B) a zero menor que a quantidade de energia fornecida pela fonte quando campo foi aumentado de zero para (B).Esta diferena de energia transformada em calor no ncleo ferromagntico.

TRANSFORMADORES Os transformadores esto presentes em nosso cotidiano, so peas fundamentais nas redes eltricas, auxiliam no controle das tenses exigidas pelo mercado consumidor bem como minimiza riscos causados por curto circuito.

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Transformador de Potncia: Transformador de Potncia so equipamentos cujo princpio bsico de funcionamento se d a partir da converso de diferntes nveis de tenso entre a fonte , ligada ao primrio, e a carga alimentada, ligada ao secundrio. Podem ser trifsicos ou monofsicos.

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Transformador Elevador: So transformadores utilizados no sistema de gerao para elevar o nvel de tenso produzida pelos geradores , normalmente dotados de dois enrolamentos. A bobina que recebe tensodo gerador , referenciada como

Baixa tenso montada na parte mais interna do bloco, sendo que a bobina que ligada a carga alimentada pelo transformador, refernciada como alta tenso, fica na parte mais externaTRANSFORMADORES

Transformador de Transmisso: So transformadores utilizados em subestaes para interligar linhas e sistemas em diferentes nveis de tenso. Podem ser utilizados em conjunto, com outros enrolamentos em srie. Para este tipo de aplicao, tambm pode ser utilizados autotransformadores, cujas caractersticas construtivas se diferenciam dos transformadores a partir do arranjo de bobinas.

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Transformador de Subtransmisso: So transformadores utilizados para rebaixar os nveis de tenso recebidos das linhas de transmisso para alimentao do sistema de distribuio. Podem ser dotados de apenas dois enrolamentos , ou seja, um de alta e um de baixa tenso.

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Transformador de Distribuio: So transformadores de pequeno porte utilizados para rebaixar os nveis de tenso recebidos das linhas de transmisso para alimentao dos consumidores finais.Podem ser dotados de apenas dois enrolamentos , ou seja, um de alta e um de baixa tenso.