*TRANSFORMADORES

*Elementos de um TransformadorEm sua forma mais bsica um transformador consiste de:- Enrolamento primrio.- Enrolamento secundrio.- Ncleo Magntico

*Os enrolamentos de um transformador so isolados eletricamente do ncleo e entre si tambm atravs de materiais isolantes especiais. O ncleo deve ser de um material de alta permeabilidade magntica e de baixa perda hmica. Seu formato varia de projeto para projeto, conforme sua aplicao e necessidade de isolao.

*Tipos de Transformadores Transformadores de potncia Transformadores de medio (corrente ou potencial) Transformadores de sinal

*TRANSFORMADOR DE POTNCIATransformadores de potncia so usados para fornecimento de tenso para vrios circuitos em equipamento eltrico.Estes transformadores tm dois ou mais enrolamentos enrolados sobre um ncleo de ferro laminado.O nmero de enrolamentos e de espiras por enrolamento depende da tenso que aplicada e fornecida pelo transformador

*TRANSFORMADOR DE MEDIO

*So geralmente utilizados em eletrnica, trabalhando com freqncias geralmente elevadas (mais do que 60 Hz). So trafos com caractersticas e aplicaes muito especficas.TRANSFORMADOR DE SINAIS

*Os custos de construo e limitaes de tamanho so tambm fatores a serem considerados. Geralmente os ncleos so construdos de ar, ferro macio, e ao. Cada um destes materiais satisfatrio para algumas aplicaes e inadequado para outras.CARACTERSTICAS DO NCLEOA composio de um ncleo de um transformador depende de alguns fatores como: tenso, corrente, e freqncia.

*Um transformador cujo ncleo construdo de folhas laminadas de ao que dissipa calor eficientemente; providenciando, assim, uma eficiente transferncia de potncia. A maioria dos transformadores que voc encontrar em equipamentos contm ncleo de ao laminado.Estas folhas laminadas so separadas por um material de no condutor, como verniz, e ento formando um ncleo.

*Normalmente, transformadores de ncleo de ar so usados quando a fonte de tenso tiver uma freqncia alta (acima 20 kHz).

Transformadores de ncleo de ferro so normalmente usados quando a freqncia de fonte for baixa (abaixo de 20 kHz).O transformador de ncleo de ferro providencia melhor transferncia de potncia do que um transformador de ncleo de ar.

*O propsito das laminaes reduzir certas perdas. Um ponto importante para se lembrar que o ncleo do transformador mais eficiente aquele que oferece o melhor caminho para as linhas de fluxo com menos perda em energia magntica e eltrica.

*TRANSFORMADOR DE NCLEO ENVOLVENTEAssim nomeado porque o ncleo amoldado com um quadrado oco no centro. Note que o ncleo composto de muitas laminaes de ao.

*TRANSFORMADORES COM NCLEO ENVOLVIDOO mais popular e eficiente ncleo de transformador. Como mostrado, cada camada do ncleo consiste de uma lmina tipo E e uma lmina tipo I. Estas sees so amarradas individualmente. As laminaes so separadas uma das outras e ento apertadas para formar o ncleo.

*O enrolamento primrio conectado a uma fonte de tenso AC/ 60 hertz. O campo magntico se expande e se contrai no primrio. A expanso e contrao do campo magntico senoidal ao redor do primrio, corta o secundrio e induz uma tenso alternada senoidal. Esta tenso causa um fluxo de corrente alternada que flui pela carga. A tenso pode ser aumentada ou diminuda dependendo dos requisitos de projeto do primrio e do secundrio.PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO TRANSFORMADOR

*Vp - tenso aplicada ao primrio, V;Np - nmero de espiras do enrolamento primrio;Ip - corrente drenada da fonte pelo enrolamento primrio, A;Vs - tenso que aparece nos terminais do secundrio, V;Ns - nmero de espiras do enrolamento secundrio;Is - Corrente induzida entregue carga ligada ao secundrio, A.

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*O TRANSFORMADOR IDEAL A curva de magnetizao B-H do ncleo linear Ncleo com permeabilidade infinita Enrolamento eltrico sem perdas (r = 0) Perdas no ferro nulas No apresentam fluxo de disperso

*A tenso induzida pode ser calculada por:Resolvendo a derivada acima obtemos o valor eficaz dessa tenso induzida:Para a bobina do primrio: Para a bobina do secundrio:

*Como f e m so constantes, temos a seguinte relao:

*Em um transformador ideal temos:Sprimrio = Ssecundrio

*Com o interruptor aberto e uma tenso ac aplicada o primrio, h, porm, uma corrente muito pequena chamada de corrente de excitao fluindo no primrio. Essencialmente, o que a corrente de excitao faz "excitar" o enrolamento do primrio e criar um campo magntico.

*A quantidade de corrente de excitao determinada atravs de trs fatores:(3) a XL que dependente da freqncia da corrente de excitao.(1) a quantia de tenso aplicada (V1)(2) a resistncia (R) do fio do enrolamento do primrio e perdas no ncleo, eEstes dois ltimos fatores so controlados atravs de projeto do transformador.

* Uma pequena quantia de energia usada para superar as perdas de resistncia no fio e no ncleo que so dissipadas na forma de calor (perda de potncia). A maioria da energia de excitao usada para manter o campo magntico do primrio.Esta pequena corrente de excitao tm duas funes:

*Quando um dispositivo de carga conectado no enrolamento secundrio de um transformador, a corrente flui pelo secundrio e pela carga.

O campo magntico produzido pela corrente no secundrio interage com o campo magntico produzido pela corrente no primrio.

Esta interao resulta numa indutncia mtua entre os enrolamentos primrios e secundrios.

*O Fluxo Total no ncleo do transformador comum aos enrolamentos primrio e secundrio.

tambm o meio pelo qual transferida a energia do enrolamento primrio para o enrolamento secundrio.

Considerando que este fluxo interage com ambos os enrolamentos, este chamado FLUXO MTUO

A indutncia que produz este fluxo tambm comum aos enrolamentos, e chamada INDUTNCIA MTUA.

O transformador real

No transformador real os fluxos dispersos, no primrio e no secundrio, so considerados, produzindo uma reatncia primria, XLp e secundria, XLs, respectivamente.

Alm disso, no trafo real, as resistncias dos enrolamentos tambm so consideradas, sendo Rp a resistncia do primrio e Rs a resistncia do secundrio. Essas resistncias somadas s reatncias produzem quedas de tenso internas no transformador

Impedncia interna do primrio: Impedncia interna do secundrio: queda de tenso interna do enrolamento do primrio

queda de tenso interna do enrolamento do secundrio

Assim as tenses induzidas do primrio e do secundrio sero:

VP > EPVS < ES

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