Atividade Pratica Maquinas Eletricas 2018

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA DE Máquinas elétricas
ATIVIDADES PRÁTICAS 
 
MARÍLIA-SP
2018
SUMÁRIO
RESUMO	1
1	INTRODUCAO	2
1.1 Parametros projetos	3
1.2 Seção magnética do nucleo	3
1.3 Calculos numeros espiras e enrolamentos	4
1.4 Corrente enrolamento primário e enrolamento secundário	5
1.5 Secão transversal do enrolamento primário e secundário em AWG	5
1.6 Número de espiras por camada para enrolamento primário no secundário 	6
1.7 Calculo ocupação percentual da janela 	7
2	CONCLUSÕES	8
3	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	8
RESUMO
Será projetado um transformador isolador com potência nominal de 1kVA, com enrolamento primário de 220V, e enrolamento secundário de 380V.
 Palavras-chave: Tranformadores , monofásicos, kva.
 1 INTRODUCAO 
O transformador é um dispositivo elétrico que tem a função de transferir uma potência elétrica de um circuito a para um circuito b, mantendo-os isolados eletricamente por meio de um acoplamento magnético.
O transformador é constituído pelo núcleo de aço-silício laminado, pelo enrolamento primário, pelo enrolamento secundário e pela placa de identificação.
Onde:
Vp = Tensão aplicada no enrolamento primário
Ip = corrente que circula no enrolamento primário
Ip = Tensão induzida no enrolamento primário
Vs = Tensão aplicada na carga
Is = corrente que circula no enrolamento secundário
Es = Tensão induzida no enrolamento secundário
m = Fluxo mútuo
Np = Número de espiras do enrolamento primário
Ns = Número de espiras do enrolamento secundário
 1.1 PARÂMETROS DE PROJETO
Os parâmetros de projeto básicos para a o projeto de um transformador, ou autotransformador, são:
1.2 Seção magnética do núcleo
Figura 1 – Lâmina padrão EI (a) e carretel (b).
 Calculo para Trafo potencia de 1000va
Sm =A x B
 Sm= 5 x 6,3
 
 Sm= 31,5mm²
 P= 31,5²=992,25va
onde,
- A corresponde a largura da perna central da lâmina, em cm;
- B é o comprimento do núcleo, chamado de empilhamento, dado em cm;
- Sm é a área da seção magnética em mm2.
-P potência aparente em VA
No caso aqui vamos ter utilizar a lâmina EI 500
 1.3 Cálculos número de espiras e tensão dos enrolamentos
Vamos agora calcular o números espiras do enrolamento primário
 𝑁1 = 𝑉1 × 108 
 4,44×𝑆𝑚×𝑓×𝐵
 𝑁1 = 220 × 108 
 4,44×31,5×60×12.000
 N1=218,47
 
 - N1 é o número de espiras do enrolamento;
- V1 é a tensão do enrolamento, em V;
- Sm é a seção magnética do núcleo, em cm2;
- f é a frequência de trabalho do transformador, em Hz;
- B é a indução magnética, em Gauss.
Após o cálculo do número de espiras de um enrolamento, vamos determinar o número de espiras dos demais enrolamentos utilizando a relação de transformação
𝑁1=𝑉1
𝑁2 𝑉2
218=220 N2=376,54
 𝑁2 380
 
Definido quantos enrolamentos o transformador terá e qual a tensão de cada um. Com base neste dado será definido o número de espiras de cada um dos enrolamentos.
 220V = 218 Espiras primário
 380V = 376 Espiras secundário
1.4 Corrente enrolamento primário e enrolamento secundário
Com base no valor da potência, em VA, e da tensão estabelecida será calculada a corrente de cada enrolamento, e consequentemente, será determinado o condutor que deverá ser utilizado para cada enrolamento.
𝐼1=𝑆𝑛𝑜𝑚 = 992,25 = 4,51A
 𝑉1 220
 𝐼2=𝑆𝑛𝑜𝑚 = 992,25 = 2,61A
 𝑉2 380
 1.5 Secão transversal do enrolamento primário e secundário em AWG
- D1 é a densidade de corrente no enrolamento, em A/cm2;
- I1 é a corrente do enrolamento, em A;
- S1 é a seção transversal do condutor, em cm2;
 
 𝐷1=𝐼1 = 300 =4,51 S1=0.015cm²=15AWG primário
 S1 S1 
 𝐷2=𝐼2 = 300 =2,61 S2=0.008cm²=18AWG secundário
 S2 S2 
 
 
 1.6 Número de espiras por camada para enrolamento primário no secundário
Alocação dos enrolamentos na janela do carretel
Analisando a Figura , pode-se chegar a conclusão que o número de espiras por camada pode ser calculado de acordo com a equação
 
 𝑒𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎/𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎= ℎ = 7,5 = 48 esp./camada primário 
 d 0,156
 𝑒𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎/𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎= ℎ = 7,5 = 67 esp./camada secundário 
 d 0,111
 em que, 
- h é a altura da janela do carretel, em cm, 
- d é o diâmetro do condutor escolhido, em cm. 
 
 
 1.7 Calculo ocupação percentual da janela
Após o cálculo do número de espiras por camada, deve ser determinado quantas camadas cada enrolamento vai ocupar. Isto é feito fazendo a divisão entre o número de espiras e número de espiras por camada, 
 𝐶𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠= _____N1_______ = 218 = 4,54 camada primário
 𝑒𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑠/𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎 48
 𝐶𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠= _____N2_______ = 376 = 5,61 camada secundário
 𝑒𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑠/𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎 67
em que, 
- N é o número de espiras do enrolamento em questão. 
Com base no número de camadas que o enrolamento irá preencher, determina-se a ocupação percentual do enrolamento em relação a área total da janela. Matematicamente, isso é calculado pela equação
𝑂𝑐𝑢𝑝𝑎çã𝑜(%) = ℎ×𝑑×𝐶𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠 ×100 = 7,5 x 33 x 11=72%
 ℎ×𝑙 7,5 x 5 
onde, 
- l é a largura da janela do carretel, em cm. 
 2 Conclusões 
 Através dos cálculos podemos projetar transformadores com precisão,com
 fórmulas,relação de cargas,tensão de entrada e de saída e consumo potência e corrente
 
 3 Referência bibliográficas
 RIES, W. Transformadores: Fundamentos para o Projeto e Cálculo. 1 ed. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2007. CHAPMAN, S.J. Fundamentos de Máquinas Elétricas.5ª ed. Porto Alegre: AMGH, 201