Os Transformadores

...

V2 = tensão secundaria;

f = frequência.

d - Cálculo da potência primária

Para calcular a potência primária é preciso acrescentar à potência secundária 10% do seu valor, a fim de compensar as perdas. [5]

[pic 1]

e - Cálculo das correntes primária e secundária

[pic 2]

f - Cálculo da seção dos condutores

A seção dos condutores é calculada com base na densidade de corrente. Em geral, com o aumento do transformador, aumentam as dificuldades de irradiação de calor; por esta razão, é preciso diminuir a densidade da corrente nos condutores ao aumentar a potencia do transformador. [5]

Ao manter os valores limites indicados na tabela 1, bons resultados são obtidos.

[pic 3]

Tabela 1: Relação entre potência e densidade de corrente

Depois de fixado a densidade de corrente, calcula-se a seção dos condutores através das equações:

[pic 4][pic 5]

Caso o resultado for maior que 5.26 mm² pode-se confeccionar o enrolamento utilizando dois condutores em paralelo.

g - Cálculo da seção magnética do núcleo

Em um circuito elétrico enrolado sobre ferro existe uma relação de dependência entre a seção do núcleo magnético e o número de espiras dos enrolamentos. Para o emprego de poucas espiras, é necessária a escolha de um núcleo muito grande, o que traria inconveniência no uso do transformador, já que este ocuparia grande espaço físico. Por outro lado, se for escolhido o núcleo pequeno, trará o emprego de muitas espiras, o que provavelmente não caberá na janela do transformador. A seção magnética dos transformadores é calculada com a seguinte fórmula: [5]

[pic 6]

h - Cálculo da seção geométrica do núcleo

O produto da largura da coluna central do transformador, pelo comprimento do pacote de lâminas, corresponde à seção geométrica do núcleo, isto é: [5]

[pic 7]

Devido à camada de material isolante não fazer parte da formação do fluxo a seção geométrica é obtida acrescentando-se 10% ao valor da seção magnética, isto é: [5]

[pic 8]

i - Escolha do núcleo – cálculo de a e b

Construtivamente é vantajoso que a forma da seção geométrica do núcleo seja próxima da forma quadrada, por isso a largura da coluna central do núcleo é obtida por: [5]

[pic 9][pic 10]

O comprimento b é dado pela fórmula:

[pic 11]

j - Cálculo do número de espiras

Espiras primárias (N1):

[pic 12]

V1 = tensão primaria;

Bm = indução magnética máxima do ferro em Gauss (G)¹;

Sm = seção magnética do núcleo em cm²;

f = frequência em Hz.

Para o cálculo das espiras secundárias, emprega-se a mesma fórmula, substituindo V1 por V2 e acrescentando 10% ao resultado, para compensar alguma perda na tensão secundária. [5]

l - Possibilidade de execução

Para que as bobinas possam entrar na janela e a montagem do transformador seja possível, é preciso que se verifique: [5]

[pic 13]

Se esta relação for menor que 3, é preciso recalcular o transformador com um núcleo maior ou formato diferente. [5]

[1] - http://www.ufrgs.br/eng04030/Aulas/teoria/cap_13/tiaptran.htm

[2] - https://www.ggte.unicamp.br/ocw/sites/ocw/files/cursos/CienciasExatas/ET016/

apostilas/Aula016-Capitulo-10B.pdf

[3] - http://www.marioloureiro.net/tecnica/electrif/transformadoresEduPaiva.pdf

[4] - http://xa.yimg.com/kq/groups/24783070/1267549746/name/Apostila+de+Tran

sformadores.PDF

[5] - http://eletronicaifpb.6te.net/files/Transformadores.pdf