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Basicamente, um transformador um equipamento capaz de realizar a
alterao no nvel de tenso por meio da transferncia de fluxo
magntico entre dois ou mais enrolamentos acoplados por um ncleo.
partir da conexo de uma tenso alternada de entrada no enrolamentoprim!rio, o fluxo gerado conduzido pelo ncleo magntico e enlaado
pelo enrolamento secund!rio, induzindo no mesmo uma tenso cu"a sua
amplitude estar! em funo do fluxo magntico e do nmero de espiras
do secund!rio.
Transformadores Monofsicos
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#ase de funcionamento de um transformador necessita da existncia
de um fluxo comum, vari!vel no tempo e que se"a enlaado por dois ou
mais enrolamentos, conforme voc pode o#servar na figura a seguir$
Transformadores Monofsicos
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%e"a que determinando a relao adequada entre o nmero de espiras
do prim!rio e do secund!rio, o#temos a relao entre tens&es dese"ada.
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compan'e$
( )* + tenso aplicada na entrada prim!ria-( /* + nmero de espiras do prim!rio
( /0 + nmero de espiras do secund!rio
( )0 + tenso de sada secund!rio-.
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tenso gerada no secund!rio em decorrncia do fluxo magntico
vari!vel gerado pelo prim!rio denominada tenso induzida.
1e no prim!rio do transformador for aplicada uma corrente contnua, no
ser! gerada tenso no secund!rio, pois o fluxo magntico no ser!
vari!vel ao longo do tempo. relao entre correntes e o nmero de espiras entre enrolamento
prim!rio e enrolamento secund!rio dada por$
Transformadores Monofsicos
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Transformadores Monofsicos
2ontinue acompan'ando$
( 3*+ corrente no prim!rio
( 30+ corrente no secund!rio
( /*+ nmero de espiras do prim!rio
( /0+ nmero de espiras do secund!rio.
4odemos perce#er aqui, a partir das rela&es apresentadas, que no
enrolamento de maior tenso circular! a menor corrente, assim, quanto menor
o nmero de espiras maior ser! a corrente.
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Ligao de um Transformador
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Exemplos:
5etermine o nmero de espiras do prim!rio de um transformador com *67
espiras no secund!rio e uma relao de tenso de *078*0 %.
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Exemplo:
4ara uma carga de 677 9, determine as correntes nos enrolamentos do
transformador citado no exemplo anterior.
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Exemplo:
*:o aplicar *77 % a 077 espiras do prim!rio de um transformador o#teve:se no
secund!rio ;7 %. 2alcule$
a- 7 numero de espiras do secund!rio.
#- tenso que se o#teria no secund!rio se se aplicassem no prim!rio
os mesmos *77 %, mas apenas a*77 das suas espiras.
c- tenso que se o#teria no secund!rio se se aplicassem no prim!rio
os mesmos *77 % mas agora a
;77 espiras.
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Exemplo:
0:o aplicar:se 007 % a
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Exemplo:
>. )m transformador tem a seguinte caracterstica$
0078**7 %. ?esponda as seguintes quest&es$
a- 7 transformador redutor ou elevador@
#- 3ndique o valor da tenso no prim!rio e a do secund!rio.
c- 2alcule a sua relao de transformao.;. 1upon'a que o prim!rio do transformador anterior tin'a 677 espiras.
Aual ser! o nmero de espiras do
secund!rio@
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SEO 2SEO 2
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m#ora acoplado pelo ncleo de ferro, uma pequena poro de fluxo
disperso * e 0- gerada nos enrolamentos do transformador. /o prim!rio, o fluxo disperso *gera uma reatCncia indutiva D* e no
secund!rio o fluxo disperso 0 gera uma reatCncia indutiva D0.
Es parCmetros apresentados no circuito equivalente determinam ofuncionamento correto do transformador /123F/GE H?., 0776-.
Circuito Equivalente
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( Dm + reatCncia indutiva de magnetizao
( ?m + resistncia de magnetizao que retrata as perdas do ferro
( ?* + resistncia do enrolamento prim!rio
( D* + reatCncia indutiva do enrolamento prim!rio( ?0 + resistncia do enrolamento secund!rio
( D0 + reatCncia indutiva do enrolamento secund!rio.
Es valores das impedCncias refletidas so tais que as potncias ativa e
reativa so iguais quando su"eitas I corrente 3J*, sendo assim, temos as
seguintes rela&es$
Circuito Equivalente
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s perdas no co#re podem ser divididas em$
perdas na resistncia !mica dos enrolamentosK so decorrentes
da passagem de uma corrente 3 pelo condutor que apresenta umadeterminada resistncia ?, esta perda representada pela expresso
3L?
perdas parasitas no condutor dos enrolamentos K so geradas
pelas correntes parasitas induzidas nos condutores do enrolamento,
dependem da grandeza da amplitude da corrente e da geometria dos
condutores das #o#inas.
"erdas no Transformador
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s perdas no co#re assim como o valor da resistncia, da reatCncia
indutiva dos enrolamentos e o fator de potncia so determinados a
partir do ensaio de curto. 4odemos utilizar as seguintes equa&es$
"erdas no Transformador
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"erdas no ferro #n$cleo magn%tico&:
s perdas no ferro podem ser divididas em$
perdas por !istereseK so causadas pelas propriedades dos materiais ferromagnticos de
apresentarem um atraso entre a induo magntica e o campo magntico
perdas por correntes parasitas K so geradas pela circulao de correntes parasitas
causadas pelo fluxo vari!vel induzido no material ferromagntico.
E fluxo magntico vari!vel no tempo respons!vel pela tenso induzida no secund!rio produz
correntes induzidas no ncleo constitudo de material ferromagntico.
ssas correntes so indese"adas, pois geram perdas no transformador. %isando reduzir essas
perdas, o ncleo magntico construdo de v!rias c'apas finas de material ferromagntico,
isoladas eletricamente uma das outras. ssim, a circulao de corrente induzida reduzida,
tendo como consequncia a diminuio do aquecimento do equipamento.
"erdas no Transformador
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"erdas no ferro #n$cleo magn%tico&:
s perdas no ferro podem ser divididas em$
perdas por !istereseK so causadas pelas propriedades dos materiais ferromagnticos de
apresentarem um atraso entre a induo magntica e o campo magntico
perdas por correntes parasitas K so geradas pela circulao de correntes parasitas
causadas pelo fluxo vari!vel induzido no material ferromagntico.
E fluxo magntico vari!vel no tempo respons!vel pela tenso induzida no secund!rio produz
correntes induzidas no ncleo constitudo de material ferromagntico.
ssas correntes so indese"adas, pois geram perdas no transformador. %isando reduzir essas
perdas, o ncleo magntico construdo de v!rias c'apas finas de material ferromagntico,
isoladas eletricamente uma das outras. ssim, a circulao de corrente induzida reduzida,
tendo como consequncia a diminuio do aquecimento do equipamento.
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Ensaio a va'ioste ensaio permite o#ter os dados necess!rios para a determinao dos parCmetros do circuito
equivalente do transformador e determinar as perdas no ferro. o#teno destes parCmetros
permite prever o comportamento do transformador em condi&es de carga alm das condi&es
que caracterizam as condi&es normais de tra#al'o.
4ara a determinao dos parCmetros do transformador utilizamos as seguintes rela&es$
"erdas no Transformador
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Exemplo (
E transformador de tenso nominal ;;78007 %, >,7 M%, =7 Nz apresentou os seguintes
resultados nos ensaios$ curto:circuito *6 9, 0; %r- e a vazio >= 9 e 0; %r-. 2alcule os
valores dos parCmetros do circuito equivalente aproximado referente ao prim!rio.
"erdas no Transformador
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4odemos definir um transformador trif!sico como um grupo com trs transformadores
monof!sicos no qual os trs prim!rios e os trs secund!rios estaro operando simultaneamente,
o#serve na figura $
Transformador trifsico
4ara o transformador apresentado, existem
diversas formas de ligao que sero descritas ao
longo desta unidade. 4ara a realizao das
liga&es, estes equipamentos possuem caixas de
ligao e placas de #ornes.
4ara a identificao dos terminais do prim!rio ser!
utilizado o nmero do terminal precedido da letra
ONP e para os terminais do secund!rio, o nmero
precedido da letra ODP.
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)m aspecto muito importante para garantir o correto funcionamento do transformador uma #oa
eficincia na dissipao do calor gerado pelo mesmo. xistem v!rias formas de se dissipar o
calor gerado pelo equipamento, geralmente em transformadores com maiores potncias.
Es enrolamentos esto su#mersos em Qleo isolante que mel'oram a conduo de calor e
em contato com as aletas aumentam a eficincia do sistema de dissipao, em transformadores
de menores potncias os enrolamentos esto em contato direto com o ar.
Transformador trifsico
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)rau de "roteo *+,-(.-
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Es transformadores trif!sicos geralmente rece#em identificao nos terminais de alta tenso
iniciando com a letra ONP e os terminais de #aixa tenso rece#em identificao iniciando com
a letra ODP. identificao das fases normalizada da seguinte forma$
Rase ? S *;- e T*7-Rase 1 S 0=- e U*0-.
4ara equili#rar a corrente, o transformador de distri#uio tem seu enrolamento prim!rio
conectado em triCngulo. seguir voc con'ecer! as liga&es padr&es estrela e triCngulo.
Ligao em Transformador trifsico
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Ligao em Transformador trifsico
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Exemplo 0
1e a #o#ina tem no prim!rio 077 espiras para *77 %, e voc dese"a no secund!rio
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caracterstica principal de um gerador eltrico transformar energia mecCnica em
eltrica.
%isando simplificar a an!lise do funcionamento de um gerador 2, tam#m c'amado de
alternador, analisaremos inicialmente o modelo simplificado composto por uma nica espira
que se encontra imersa em um campo magntico gerado por um m permanente, conforme
apresentado na figura.
)eradores de Corrente /lternada
2om o movimento relativo da #o#inaem relao ao campo magntico
gerado um valor instantCneo da fora
eletromotriz f.e.m- induzida no
condutor, conectado a dois anis
ligados ao circuito externo por meio de
escovas.
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caracterstica principal de um gerador eltrico transformar energia mecCnica em
eltrica.
%isando simplificar a an!lise do funcionamento de um gerador 2, tam#m c'amado de
alternador, analisaremos inicialmente o modelo simplificado composto por uma nica espira
que se encontra imersa em um campo magntico gerado por um m permanente, conforme
apresentado na figura.
)eradores de Corrente /lternada
2om o movimento relativo da #o#inaem relao ao campo magntico
gerado um valor instantCneo da fora
eletromotriz f.e.m- induzida no
condutor, conectado a dois anis
ligados ao circuito externo por meio de
escovas.
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