Aula 04
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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 de indução para transformadores;• Transformador Monofásico;• Transformador ideal;• Relação primário x secundário do trafo;• Relação de Transformação.
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.
Aula – 04 Capitulo 2
• Conceito de indução para transformadores;• Transformador Monofásico;• Transformador ideal;• Relação primário x secundário do trafo;• Relação de Transformação.
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
Aula – 04 Capitulo 3
• Conceito de indução para transformadores;• Transformador Monofásico;• Transformador ideal;• Relação primário x secundário do trafo;• Relação de Transformação.
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
Aula – 04 Capitulo 4
• Conceito de indução para transformadores;• Transformador Monofásico;• Transformador ideal;• Relação primário x secundário do trafo;• Relação de Transformação.
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
Primário 200vac500 mA
480 espiras
Secundário 20vac500 mA
48 espiras
Aula – 04 Capitulo 5
• Conceito de indução para transformadores;• Transformador Monofásico;• Transformador ideal;• Relação primário x secundário do trafo;• Relação de Transformação.
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
Primário 100vac500 mA
480 espiras
Secundário 100vac500 mA
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.
Primário 10vac500 mA
48 espiras
Secundário 100vac500 mA
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.
Primário 100vac500 mA
480 espiras
Secundário 10vac500 mA
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