TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS

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TRANSFORMADORES
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TRANSFORMADORES
MONOFÁSICOS
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Princípio de funcionamento
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 Fluxo magnético x corrente
A relação do fluxo magnético e da corrente elétrica em um transformador monofásico vêm do seu princípio de funcionamento;
A lei de Faraday formulada em 1831 explica essa relação;
Faraday também descobriu que esta corrente é proporcional á taxa de variação no tempo do fluxo magnético;
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Na verdade esta corrente é devida a uma tensão induzida no condutor, tensão essa chamada de força eletromotriz, ou f.e.m.. Esta pode ser descrita por:
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Simbologia
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Correntes de Foucault
Quando um fluxo magnético varia através de uma superfície sólida, há criação de uma corrente induzida sobre ela como se toda superfície fosse composta por uma combinação de espiras muito finas;
O nome dado a estas correntes é em homenagem ao físico e astrônomo francês Jean Bernard Léon Foucault;
Devido à suas dimensões, a superfície sofre dissipação de energia por efeito Joule, causando grande aumento de temperatura;
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Em circuitos eletrônicos, a dissipação por efeito Joule é altamente indesejável, pois pode danificar seus componentes. É frequente a utilização de materiais laminados ou formados por pequenas placas isoladas entre si, a fim de diminuir a dissipação de energia;
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Transformador sem carga
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Relação de tranformação
A relação de transformação também conhecida como relação de espiras pode ser definida através da relação com as tensões de entrada e saída do transformador. Nesta relação temos que:
A tensão de entrada e de saída são proporcionais ao número de espiras em cada bobina. Sendo:
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Onde:
Up é a tensão no primário;
Us é a tensão no secundário;
Np é o número de espiras do primário;
Ns é o número de espiras do secundário;
Potência de perdas
Transformador ideal
É um transformador sem perdas, isto é, a potência elétrica obtida no secundário é igual à potência elétrica no lado do primário;
Perdas no cobre: As perdas no cobre ocorrem devido ao aquecimento das bobinas, onde parte da energia será dissipada na forma de calor;
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Perdas no ferro: As perdas no ferro ocorrem devido a histerese magnética e correntes parasitas no ferro. Para atenuar o efeito das correntes parasitas os núcleos dos transformadores são formados por lâmina de ferro. As lâminas evitam as correntes parasitas, pois são isoladas entre si;
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Rendimento do transformador
O Rendimento do tranformador pode ser definido após a identificação das perdas;
Define-se o fator de carga (C), como sendo a relação entre a corrente do secundário do transformador, num determinado momento, e a sua corrente nominal, isto é:
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As perdas no Ferro são praticamente constantes, qualquer que seja a carga do transformador;
As perdas no Cobre dependem do fator de carga, já que a sua expressão é:
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TRANSFORMADORES
TRIFÁSICOS
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Tipos de transformadores
Utilizando 3 transformadores monofásicos;
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Com apenas um único núcleo – mononuclear;
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Princípio de Funcionamento
Baseia-se na Lei de Faraday;
O princípio básico de funcionamento de um transformador é o fenômeno conhecido como indução eletromagnética;
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Aplicações
São empregados nos sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, pois;
A capacidade dos geradores aumenta em função do número de fases;
Para o funcionamento dos motores elétricos é necessário termos campos magnéticos girantes, o qual não é possível ser gerado em sistemas monofásicos;
 
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A potência em sistemas monofásicos é pulsante com o dobro da freqüência da rede, ao passo que a potência em sistemas trifásicos é constante. Portanto, possibilitando um funcionamento mais suave dos motores;
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Transformador de distribuição
Encontrado nos postes, são de alta potência e projetados para ter alta eficiência;
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Tipos de Ligação
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RELAÇÃO ENTRE TENSÃO DE LINHA E DE FASE : CONEXÃO EM Y
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Exemplo:
 
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Corrente de linha;
Corrente de fase;
Em Y, a corrente de linha é igual à corrente de fase;
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E as relações de correntes são dadas por:
 
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VANTAGENS DA CONEXÃO Y – Y
A conexão Y – Y pode ser construído como auto-transformador. Como a tensão sobre o enrolamento é 57,7% da tensão de linha, o número de espiras necessário é menor. Além disso, fornece dois níveis de tensão, fase-neutro e fase-fase;
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A conexão ∆−Y é mais empregada como transformador elevador em subestações de geração;
 A conexão ∆−Y é mais empregada como transformador abaixador em subestações industriais ;
O neutro do lado de alta-tensão pode ser aterrado ;
O lado em ∆ funciona como um filtro para correntes harmônicas;
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Transformadores trifásicos em banco podem operar em conexão Delta aberto (V), com um dos transformadores monofásicos em manutenção, podendo fornecer 58% da capacidade nominal do banco;
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REFERÊNCIAS
http://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformadores.htm https://www.youtube.com/watch?v=YYTBdVCy6PM http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAPOoAH/transformadores http://www.saladaeletrica.com.br/trafo-monofasico/
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