Estudo_das_aplicacoes_dos_transformadores

Prévia do material em texto

Faculdade Doctum de Vitória 
Bruno Camata (7º) 
Leonardo Rodrigues Gonçalves (7º) 
Jéssica André Borges (7º) 
Thiago Santana de Christo (8º) 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DAS APLICAÇÕES DOS TRANSFORMADORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vitória 
2021 
Bruno Camata (7º) 
Leonardo Rodrigues Gonçalves (7º) 
Jéssica André Borges (7º) 
Thiago Santana de Christo (8º) 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DAS APLICAÇÕES DOS TRANSFORMADORES 
 
 
 
Trabalho apresentado na disciplina 
Transformadores, orientado pelo professor 
Wendell Caliman, referente à 1º etapa. 
 
 
 
Vitória 
2021 
ÍNDICE DE ILUSTRAÇÕES 
FIGURAS 
Figura 1: Transformador ..................................................................................... 6 
Figura 2: Fórmula 1 ............................................................................................ 7 
Figura 3: Fórmula 2 ............................................................................................ 7 
Figura 4: Transformador em funcionamento com outros componentes ............. 8 
Figura 5: Transformadores de força ................................................................... 8 
Figura 6: Transformadores de distribuição ......................................................... 9 
Figura 7: Transformadores para medição ........................................................ 10 
Figura 8: Transformadores de pulso ................................................................ 11 
Figura 9: Transformador de saída de áudio ..................................................... 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
Introdução ......................................................................................................... 5 
1. Funcionamento ............................................................................................. 6 
2. Tipos de transformadores ........................................................................... 8 
3. Aplicações do transformador .................................................................... 13 
Conclusão ....................................................................................................... 15 
Referências ..................................................................................................... 16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução 
Antes de se pensar em aplicações de transformadores, é necessário 
entender o que eles são, que é o ponto inicial dessa pesquisa. 
Em síntese, transformadores são dispositivos usados para abaixar ou 
aumentar tensão e corrente elétrica em circuitos de consumo ou transmissão 
de energia. São, basicamente, dois enrolamentos de fios (primário e 
secundário) envoltos em um núcleo metálico. A passagem de corrente 
alternada no primário leva à geração de uma corrente alternada no secundário. 
A proporção entre as correntes nos enrolamentos depende do número de 
voltas em ambos. 
Ao longo do trabalho, será explicado o funcionamento, os tipos de 
transformadores, além de citadas as suas aplicações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Funcionamento 
Caso um transformador abaixe a tensão, por conseguinte o mesmo 
aumenta a intensidade da corrente de saída e vice-versa, mantendo inalterável 
a potência transmitida, a qual é dada pelo produto da corrente pela tensão. 
A transmissão de energia elétrica em grandes distâncias, por motivos de 
eficiência, sempre ocorre em alta tensão, e com baixa corrente elétrica, 
respondendo às perdas de energia ocasionadas pelo efeito Joule (conversão 
de energia elétrica em calor, causada quando algum corpo é atravessado por 
uma corrente elétrica), uma vez que a energia distribuída nos fios é 
proporcional à corrente elétrica. 
Já em circuitos de consumo de energia, como as próprias residências, 
se utilizam baixos valores de tensão elétrica, visando à segurança, uma vez 
que valores altos podem gerar descargas elétricas. Neste caso, entram os 
grandes transformadores nos postes, os quais possuem a função de reduzir o 
potencial elétrico da corrente que passa pelos fios, fazendo com que cheguem 
às casas com tensões de 110V ou 220V. 
Os enrolamentos dos transformadores sempre contam com números 
distintos de voltas, e torcidos em volta de um núcleo de ferro, sem que toquem 
um no outro. 
Figura 1: Transformador 
 
Autor(a): Rafael Helerbrock. [20??]. Disponível em: <brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-
que-e-um-transformador.htm> 
 
O primário é diretamente ligado a um gerador de força eletromotriz 
alternada, formando uma corrente de intensidade e sentido variável, o que leva 
à geração de um campo magnético com as mesmas características. Dessa 
forma, o campo é concentrado e amplificado pelo núcleo de ferro em direção 
ao enrolamento secundário. O campo magnético variável provoca o surgimento 
de corrente no secundário. A relação entre potenciais elétricos e enrolamentos 
primário e secundário é dada pela seguinte fórmula: 
Figura 2: Fórmula 1 
 
Autor(a): Rafael Helerbrock. [20??]. Disponível em: <brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-
que-e-um-transformador.htm> 
 
E, como tensão e corrente são inversamente proporcionais, a mesma 
fórmula, porém com a variável corrente no lugar da tensão, é invertida: 
Figura 3: Fórmula 2 
 
Autor(a): Rafael Helerbrock. [20??]. Disponível em: <brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-
que-e-um-transformador.htm> 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Tipos de transformadores 
Figura 4: Transformador em funcionamento com outros componentes 
 
Autor(a): Maycon Alves Monteiro. Et al. [2012]. Disponível no respectivo trabalho feito pela 
equipe (“TRANSFORMADORES”). 
 
Seguem abaixo os tipos de transformadores pesquisados pela equipe, 
sendo eles: 
 Transformadores de força: Transformadores de força são aplicados em 
subestações. São construídos em grandes potências e possuem 
componentes periféricos para sua proteção e resfriamento. São 
aplicados em circuitos trifásicos. 
Figura 5: Transformadores de força 
 
Autor: Equipe da Aprendendo Elétrica. [2020]. Disponível em: <aprendendoeletrica.com/tipos-
de-transformadores-e-suas-aplicacoes/> 
 Transformadores de distribuição: Transformadores de distribuição são 
aplicados em sistemas elétricos que fazem a distribuição da tensão das 
nossas casas. Geralmente não são muito grandes e ficam fixados nos 
postes. São construídos em baixas potências e não possuem 
equipamentos periféricos de proteção e resfriamento. São aplicados em 
circuitos trifásicos. 
Figura 6: Transformadores de distribuição 
 
Autor: Equipe da Aprendendo Elétrica. [2020]. Disponível em: <aprendendoeletrica.com/tipos-
de-transformadores-e-suas-aplicacoes/> 
 
 Transformadores para medição: Transformadores para medição podem 
ser aplicados em sistemas de potência baixa e alta. Servem para reduzir 
os níveis de tensão e corrente dos circuitos para valores seguros de 
serem injetados em equipamentos de medição e proteção. Os dois 
principais tipos de transformadores de medição são do transformador de 
potencial (TP) e o transformador de corrente (TC). 
Figura 7: Transformadores para medição 
 
Autor: Equipe da Aprendendo Elétrica. [2020]. Disponível em: <aprendendoeletrica.com/tipos-
de-transformadores-e-suas-aplicacoes/> 
 Transformadores de pulso: Os transformadores de pulso são um dos 
transformadores montados em placas de circuito impresso, e produzem 
pulsos elétricos em uma amplitude constante. São usados em vários 
circuitos digitais, onde a geração de pulsos é necessária em um 
ambiente isolado. Portanto, os transformadores de pulso isolam o 
primário e o secundário e distribuem os pulsos primários para o circuito 
secundário, geralmente portas ou drivers lógicos digitais. 
Figura 8: Transformadores de pulso 
 
Autor: Equipe da Aprendendo Elétrica. [2020]. Disponível em: <aprendendoeletrica.com/tipos-
de-transformadores-e-suas-aplicacoes/> Transformador de saída de áudio: Transformador de áudio é outro 
transformador comumente usado no ramo da eletrônica. É 
especialmente usado em aplicações relacionadas a áudio, onde é 
necessária a correspondência de impedância. O transformador de áudio 
equilibra o circuito do amplificador e as cargas, normalmente um alto-
falante. O transformador de áudio pode ter várias bobinas primárias e 
secundárias, separadas ou com derivação central. 
Figura 9: Transformador de saída de áudio 
 
Autor: Equipe da Aprendendo Elétrica. [2020]. Disponível em: <aprendendoeletrica.com/tipos-
de-transformadores-e-suas-aplicacoes/> 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Aplicações do transformador 
O transformador, como já é de conhecimento geral, tem a função de 
transformar corrente C.A. (Corrente Alternada) de um certo nível de tensão 
para outro, por meio de um campo magnético. Ainda, é composto de duas ou 
mais bobinas enroladas em um núcleo ferromagnético. 
Entre as principais aplicações dos transformadores, estão: 
 Adequar os níveis de tensão em sistemas de geração, transmissão e 
distribuição de energia elétrica; 
 Isolar eletricamente sistemas de controle, medição e eletrônicos do 
circuito de potência principal; 
 Fazer o casamento de impedância, maximizando a transferência de 
potência; 
 Evitar transferência de corrente contínua de um circuito para outro; 
 Realizar medidas de tensão e corrente; 
 
Onde podem ser utilizados: 
● Plataformas de Petróleo 
● Mineração 
● Indústrias 
● Shopping Centers 
● Hospitais 
● Edifícios Comerciais 
● Data Centers 
● Siderurgia 
● Aeroportos 
● Teatros, Cinemas e Casa de Espetáculos 
● Centros de Controle 
● Ginásios de Esporte 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusão 
Indústrias pioneiras no fornecimento de eletricidade foram rápidas em 
reconhecer os benefícios de uma ferramenta, a qual poderia dispor alta 
corrente para alimentar. Atualmente, o transformador se tornou um dispositivo 
indispensável, principalmente pela sua principal finalidade de mudar o valor da 
tensão de entrada e saída, ou seja, um transformador pode converter corrente 
elétrica, elevar e abaixar tensões. A princípio, a invenção do transformador de 
potência tornou possível o desenvolvimento do moderno sistema de 
alimentação em corrente alternada. O desenvolvimento dos transformadores 
não apenas trouxe eficiência, como também trouxe mais proteção e segurança 
às pessoas, pois, em circuitos de consumo de energia residenciais, por 
exemplo, usam-se baixos valores de tensão, a fim de evitar possíveis 
descargas elétricas, energia essa que chega em 110 ou 220 V nas casas, 
graças aos grandes transformadores nos postes, que garantem a redução do 
potencial elétrico da corrente conduzida pelos fios para esse fim. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências 
 
Equipe da TRAFO STEEL – Aplicações de Transformador – [2019] – 
Disponível em: <trafosteel.ind.br/blog/aplicacoes-de-transformador/> 
 
Helerbrock, Rafael – O que é um transformador? – [20??] – Disponível em: 
<brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm> 
 
Mattede, Henrique – Transformadores, características e aplicações! – [20??] – 
Disponível em: www.mundodaeletrica.com.br/transformadores-caracteristicas-
e-aplicacoes/ 
 
Equipe da Aprendendo Elétrica – Tipos de transformadores e suas aplicações – 
[2020] – Disponível em: <aprendendoeletrica.com/tipos-de-transformadores-e-
suas-aplicacoes/> 
 
Alves Monteiro, Maycon. Et al. – TRANSFORMADORES – [2012] – Disponível 
no respectivo trabalho feito pela equipe (“TRANSFORMADORES”)