Apostila - Transformadores

Prévia do material em texto

TRANSFORMADORESTRANSFORMADORES
EngEng 04453 04453 -- Semestre 2014/2Semestre 2014/2
Abaixar ou Elevar a TensãoAbaixar ou Elevar a Tensão
Podemos ainda abaixar a tensão para valores mais seguros para 
que possa ser utilizada: por exemplo 127 volts ou 220 volts!
Com eles, podemos transportar a mesma potência com uma 
corrente menor, diminuindo as perdas. P = V.I
CACA
Os transformadores só funcionam com corrente alternada,
nos transformadores observamos fios de entrada e de saída.
PRIMÁRIO E SECUNDÁRIOPRIMÁRIO E SECUNDÁRIO
OS FIOS DE ENTRADA: PRIMÁRIA
OS FIOS DE SAÍDA: SECUNDÁRIA
P = V.IP = V.I
Os transformadores transformam valores de tensão e correnteOs transformadores transformam valores de tensão e corrente
P = V.IP = V.I
ELEVAR A TENSÃOELEVAR A TENSÃO
E
ABAIXAR A CORRENTE
10 A10 A 5 A5 A
TRANFORMADOR ELEVADOR DE TENSÃO
TRANSFORMADORTRANSFORMADOR
PRIMÁRIOPRIMÁRIO SECUNDÁRIOSECUNDÁRIO
110 V110 V 220 V220 V
5 A5 A 10 A10 A
TRANFORMADOR ABAIXADOR DE TENSÃO
TRANSFORMADORTRANSFORMADOR
PRIMÁRIOPRIMÁRIO SECUNDÁRIOSECUNDÁRIO
220 V220 V 110 V110 V
Os transformadores monofásicos possuemOs transformadores monofásicos possuem
• Um núcleo de ferro
• Enrolamentos (primário e secundário)
• Isolamento entre os enrolamentos 
Enrolamento
Primário
Enrolamento
Primário
Enrolamento
Secundário
Enrolamento
SecundárioNúcleoNúcleo
IsolamentoIsolamento
CAMPO MAGNÉTICO ALTERNADOCAMPO MAGNÉTICO ALTERNADO
Prim.Prim. Sec.Sec.
Alimentando a bobina primária com c.a., produz um campo 
magnético alternado.
As linhas de força são conduzidas pelo Núcleo que submete a 
bobina secundária à ação deste campo.
Prim.Prim. Sec.Sec.
INDUÇÃO NO SECUNDÁRIO:INDUÇÃO NO SECUNDÁRIO:
Prim.Prim. Sec.Sec.
O campo magnético variável induz uma corrente elétrica na 
bobina secundária
PRIMÁRIOPRIMÁRIO SECUNDÁRIOSECUNDÁRIO
Elevador de tensãoElevador de tensão
Mais espiras no secundário que no primário
V1 = 50 VV1 = 50 V V2 = 100 VV2 = 100 V
600 Esp600 Esp 1.200 Esp1.200 Esp
Abaixador de tensãoAbaixador de tensão
Mais espiras no primário que no secundário
PRIMÁRIOPRIMÁRIO SECUNDÁRIOSECUNDÁRIO
V1 = 100 VV1 = 100 V V2 = 50 VV2 = 50 V
1.200 Esp1.200 Esp 600 Esp600 Esp
VerificamosVerificamos
que:que:
V1V1
==
N1N1
V2V2
==
N2N2
Onde :Onde :
V1V1
VV
= Tensão primária= Tensão primária
V2V2
N1N1
N2N2
= Tensão secundária= Tensão secundária
= Número de espiras do primário= Número de espiras do primário
= Número de espiras do secundário= Número de espiras do secundário
ExemploExemplo
Um trafo com:
550 Espiras no primário
1.100 Espiras no secundário
V1V1
VV
==
N1N1
NNTensão no secundário – 110V
Tensão no primário – ?
V2V2 N2N2
N1N1
N2N2
V2V2
V1V1
CONT. EXEMPLO:CONT. EXEMPLO:
550 Espiras no primário
1.100 Espiras no secundário
Tensão no secundário – 110V
Tensão no primário – ? V1V1
==
110110
V1V1 550550
1.1001.100
V1V1
V2V2
==
N1N1
N2N2
Tensão no primário – ?
V1V1
V2V2
==
N1N1
N2N2
==
110110
V1V1 550550
1.1001.100
V1V1 == 1.1001.100
60.50060.500
V1V1 == 5555
Tensão do primário =Tensão do primário = 55 V55 V
Transformador trifásicoTransformador trifásico
Com três trafos monofásicos
Construimos 1 trafo trifásico
F1F1
F2F2
F1F1
F2F2
Observem as ligaçõesObservem as ligações
F2F2
F3F3
F3F3
F1F1 F1F1
F2F2
Juntando os trêsJuntando os três
Juntando os três 
Temos um trifásico
F2F2
F3F3
F2F2
F3F3
F1F1
F2F2
F1F1
F2F2
NA DISTRIBUIÇÃO SÃO LIGADOSNA DISTRIBUIÇÃO SÃO LIGADOS
PRIMÁRIOPRIMÁRIO
TRIÂNGULOTRIÂNGULO
F3F3
F3F3SECUNDÁRIOSECUNDÁRIO
ESTRELAESTRELA
TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP)TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP)
FUNÇÃO:FUNÇÃO:
REDUZIR A TENSÃO A VALORES
CONVENIENTES PARA:
REDUZIR A TENSÃO A VALORES
CONVENIENTES PARA:
• MEDIÇÃO• MEDIÇÃO
• PROTEÇÃO• PROTEÇÃO
TPTPLIGAÇÃOLIGAÇÃO
v
TPTPLIGAÇÃOLIGAÇÃO
PARALELO COM
O CIRCUITO
PARALELO COM
O CIRCUITO
RTP = 120RTP = 120V = 100 VV = 100 V
A LEITURA DO VOLTÍMETRO
DEVERÁ SER MULTIPLICADA
PELA RELAÇÃO DO TP (RTP)
A LEITURA DO VOLTÍMETRO
DEVERÁ SER MULTIPLICADA
PELA RELAÇÃO DO TP (RTP)
Como V = 100 V e RTP = 120Como V = 100 V e RTP = 120Como V = 100 V e RTP = 120Como V = 100 V e RTP = 120
V = 100 X 120 = 12.000 VV = 100 X 120 = 12.000 V
Linha de Alta Tensão: 12.000 VLinha de Alta Tensão: 12.000 V
TPTPLIGAÇÃOLIGAÇÃO
V = 100 X 120 = V = 100 X 120 = 12.000 V12.000 V
v
TPTPLIGAÇÃOLIGAÇÃO
PARALELO COM
O CIRCUITO
PARALELO COM
O CIRCUITO
RTP = 120RTP = 120V = 100 VV = 100 V
TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC)TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC)
FUNÇÃOFUNÇÃO
REDUZIR A CORRENTE A VALORES
CONVENIENTES PARA
REDUZIR A CORRENTE A VALORES
CONVENIENTES PARACONVENIENTES PARACONVENIENTES PARA
• MEDIÇÃO• MEDIÇÃO
• PROTEÇÃO• PROTEÇÃO
EXEMPLO DE TCEXEMPLO DE TC
ALICATE VOLT-AMPERÍMETROALICATE VOLT-AMPERÍMETRO
• O PRIMÁRIO É O PRÓPRIO 
CONDUTOR 
• O PRIMÁRIO É O PRÓPRIO 
CONDUTOR CONDUTOR CONDUTOR 
• O SECUNDÁRIO ESTÁ ENROLADO EM
TORNO DA GARRA 
• O SECUNDÁRIO ESTÁ ENROLADO EM
TORNO DA GARRA 
TCTCLIGAÇÃOLIGAÇÃO
SÉRIE COM
O CONDUTOR
SÉRIE COM
O CONDUTOR
RTC = 40RTC = 40I = 5 AI = 5 A
A
O CONDUTORO CONDUTOR
O SECUNDÁRIO DO TC
SEMPRE DEVERÁ
ESTAR CURTO-CIRCUITADO
O SECUNDÁRIO DO TC
SEMPRE DEVERÁ
ESTAR CURTO-CIRCUITADO
A LEITURA DO AMPERÍMETRO
DEVERÁ SER MULTIPLICADA
PELA RELAÇÃO DO TC (RTC)
A LEITURA DO AMPERÍMETRO
DEVERÁ SER MULTIPLICADA
PELA RELAÇÃO DO TC (RTC)
I = 5 A RTC = 40I = 5 A RTC = 40
RTC = 40RTC = 40I = 200 AI = 200 A
I = 5 A RTC = 40I = 5 A RTC = 40
I = 5 A RTC = 40I = 5 A RTC = 40
PRIMÁRIO
SECUNDÁRIO