Circuitos magnéticos e transformadores , Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁDEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA

Joaquim Eloir Rocha

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MÁQUINAS ELÉTRICAS I

[CIRCUITOS MAGNÉTICOS E

TRANSFORMADORES]

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FITZGERALD, A. E.; KINGSLEY, Charles; UMANS, Stephen D. Máquinas elétricas: com introdução à eletrônica depotência

. 6.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. BIM, Edson;

Máquinas Elétricas e Acionamento

, Elsevier

Editora Ltda, 2009.JORDÃO, Rubens Guedes,

Transformadores

, Editora Edgard

Blücher, 2002.

Bibliografia

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Transformador realCircuito equivalente do transformadorEnsaios a plena carga e a vazioPolaridade dos enrolamentosLigação dos enrolamentos do transformadorTransformadores em circuitos trifásicosAutotransformadoresSistema por unidade

Continuação tópicos

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Mesmo não sendo umdispositivo de conversãoeletromecânica de energia, otransformador permite aconversão da energia elétricapara níveis adequados detensão e corrente.

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As técnicas de análise decircuitos magnéticosrepresentam aproximaçõesalgébricas das soluçõesexatas da teoria de campo.

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A B

da B S^ ⋅ =

⋅ =^ φ∫ φ

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Embora, na prática,soluções exatas não sejamalcançáveis, diversassuposições simplificadoraspermitem soluções úteis emengenharia.

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A relação entre a força magnetomotriz (F ) e a intensidade de campo magnético pode ser escrita como:

sendo l o comprimento médio do caminho de fluxo.

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F = N ⋅ i = H ⋅ l

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Segurando o condutorcom o polegar apontandono sentido da corrente, osdemais dedos determinamo sentido das linhas.

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A relação entre a intensidade decampo magnético H e a densidadede fluxo magnético B é umapropriedade do material:

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H

B^

⋅ =^ μ

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μ°^

Y^ permeabilidade magnética do vácuo.

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[^

] m

H 7

0

10 4

− ⋅ ⋅ =

π

μ

μr^ Y^ permeabilidade relativa.

μ μ^0 μ^

= r

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Valores típicos de permeabilidade relativa variam de 2000 a 80000 para os materiais usados em transformadores e máquinas rotativas. O material magnético determina as dimensões do equipamento, a sua capacidade e introduz limitações no desempenho devido a saturação e perdas.

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Material paramagnético

YYYYμ

um pouco maiorr

que 1. Ex. alumínio (1,000021).Material diamagnético

YYYYμ

um pouco menorr

que 1. Ex. cobre (0,999995).Material ferromagnético

YYYYμ

muito maiorr

que 1. Ex. ferro (3500).

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Para a construção dos núcleos são normalmente utilizadas chapas de aço isoladas eletricamente para que haja uma restrição às correntes parasitas, que criam campos magnéticos que se opõem ao que se deseja amplificar, limitando o rendimento global do conjunto bobina/núcleo.

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