Transformadores

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Obrigada

Daniela Hoffmann

Davi Alex de Maceno

Evilásio Guimarães

Germano Ascari

Gustavo Chaves

1. OBJETIVO GERAL

O objetivo geral é apresentar os transformadores,seus tipos e formas de funcionamento.

1.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Mostrar o conceito de transformadores

- Trazer tipos de transformadores e características sobre eles

- Analisar cálculos e tipos de medicoes

- Verificar cada modelo de transformador e onde podem ser usados

- Trazer classificações e métodos para uso de transformadores

2.TRANSFORMADORES:ABORDAGEM CONCEITUAL

O transformador,mostrado esquematicamente na figura abaixo(Figura 1.1),é um aparelho estático que transporta energia elétrica,por indução eletromagnética,do primário (entrada) para o secundário(saída).Os valores da tensão e da corrente são alterados, porém, a potência,no caso do transformador ideal e a frequência são inalterados.

[pic 3] Figura1.1 Transformadores

As principais variáveis que definem o dimensionamento de um transformador são a bitola dos condutores(corrente) e o material isolante utilizado(tensão).

Os enrolamentos de alta tensão(AT) são constituídos por várias espiras de fio fino,sendo que enrolamentos de baixa tensão(BT) possuem um menos numero de espiras com bitola maior.

A razão entre as tensões do primário e do secundário,bem como os respectivos números de espiras dos seus enrolamentos,definem a relação do transformador(a) de um transformador.Assim,

U1/U2=N1/N2=a

Se a>1,o transformador é o rebaixador; se aelevador.

Ele Considerando-se que as potências aparentes na entrada e na saída são iguais (S1=S2), as correntes obedecem à seguinte relação:

U1.I1=U2.I2

Portanto:

U1/U2=I2/I1

Assim,fica definida a equação fundamental de transformação

U1/U2=N1/N2=I2/I1

Um transformador e formado basicamente de:

Enrolamentos:O enrolamento de um transformador e formado de varias bobinas que em geral são feitas de cobre eletrolítico e recebem uma camada de verniz sintético como isolante.

Núcleo:Esse em geral é feito de um material ferromagnético e o responsável por transferir a corrente induzida no enrolamento primário para o enrolamento secundário.

Esses dois componentes do transformador são conhecidos como parte ativa,os demais componentes do transformador fazem parte dos acessórios complementares.

No caso dos transformadores de dois enrolamentos, é comum se denominá-los como enrolamento primário e secundário, existem transformadores de três enrolamentos sendo que o terceiro é chamado de terciário. Há também os transformadores que possuem apenas um enrolamento, ou seja, o enrolamento primário possui uma conexão com o enrolamento secundário, de modo que não há isolação entre eles, esses transformadores são chamados de autotransformadores.

Um transformador trifásico consta internamente de 3 transformadores que podem ser ligados de diferentes modos. Ligando os enrolamentos primários em triangulo e os enrolamentos secundários em estrela,ficamos com um conjunto em que o primário recebe corrente trifásica e no secundário temos três fases e neutro (sendo neutro o centro da estrela). Temos assim desta forma tensões simples e tensões compostas. No caso da distribuição de energia elétrica temos 400 volt entre fases, temos 3 situações dessas (entre as fases R e S ; S e T ; R e T) e temos 230 volt entre qualquer uma das fases e o neutro.

Um transformador ideal. A corrente secundária surge para a ação secundária EMF na impedância de carga (não mostrado).

O transformador é baseado em dois princípios: o primeiro, descrito via lei de Biot-Savart, afirma que corrente elétrica produz campo magnético (eletromagnetismo); o segundo, descrito via lei da indução de Faraday, implica que um campo magnético variável no interior de uma bobina ou enrolamento de fio induz uma tensão elétrica nas extremidades desse enrolamento (indução eletromagnética). A tensão induzida é diretamente proporcional à taxa temporal de variação do fluxo magnético no circuito. A alteração na corrente presente na bobina do circuito primário altera o fluxo magnético nesse circuito e também na bobina do circuito secundário, esta última montada de forma a encontrar-se sob influência direta do campo magnético gerado no circuito primário. A mudança no fluxo magnético na bobina secundária induz uma tensão elétrica na bonina secundária.

A corrente passando através da bobina do circuito primário cria um campo magnético. A bobina primária e secundária são ambas enroladas sobre um núcleo de material magnético de elevada de permeabilidade magnética, a exemplo um núcleo de ferro, de modo que a maior parte do fluxo magnético passa através de ambas as bobinas.Se um dispositivo elétrico é conectado ao enrolamento secundário, uma vez provido que a corrente e a tensão aplicadas ao circuito primário tenham os sentidos indicados, a corrente e a tensão elétricas no dispositivo (usualmente denominado por "carga" do circuito) terão também sentidos definidos. Na prática os transformadores operam com tensões e correntes alternadas.

3.TRANSFORMADORES:CLASSIFICAÇÃO

Os transformadores são classificados de acordo com vários critérios.As classificações são de acordo com a finalidade,tipo,o material do núcleo e o número de fases que são as características mais importantes

3.1.TRASFORMADORES DE CORRENTE

Um transformador de corrente (abreviadamente TC ou TI) é um dispositivo que reproduz no seu circuito secundário, a corrente que circula em um enrolamento