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TRANSFORMADORES E MOTORES TRIFÁSICOS
Tipologia: Trabalhos
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Elizabeth Luiza de Almeida GEAN PABLO SILVA AGUIAR Iza natália q. de arruda Valéria tamara n. borges whallans raphael c. machado
UFMT-UNIVERSIDADE Federal de Mato Grosso Instituto Universitário do Araguaia engenharia de alimentos
Elizabeth Luiza de Almeida GEAN PABLO SILVA AGUIAR Iza natália q. de arruda Valéria tamara n. borges whallans raphael c. machado
Pontal do Araguaia – MT
Transformador Ideal
Um dispositivo que por meio da indução eletromagnética, transfere energia elétrica de um ou mais circuitos (primário) para outro ou outros circuitos (secundário), usando a mesma freqüência, mas, geralmente, com tensões e intensidades de correntes diferentes_._ Os transformadores são equipamentos eletromagnéticos que apresentam rendimento elevado, principalmente aqueles de grande porte utilizados em sistema de potência. Assim, para muitas análises podemos admiti-los como sendo ideais, o que implica em algumas simplificações no modelo, ou seja: Não há fluxo de dispersão: o fluxo está todo contido no núcleo e se concatena totalmente com As espiras do primário e do secundário; As resistências ôhmicas dos enrolamentos não são consideradas; As perdas no ferro (núcleo) são ignoradas; A permeabilidade do núcleo é considerada elevada.
Transformador em vazio
Considerando, um transformador ideal, sendo o fluxo total, φ , o mesmo em ambas as bobinas, já que se desprezam os fluxos dispersos e o núcleo tem μ→ ∞, as f.e.m.’s, e (^) 1 e e (^) 2 , induzidas nessas bobinas (adotando a convenção receptor), escrevem-se como:
Div idindo-se v (^) 1 por v (^) 2 chega-se à relação de tensões entre pri mário e secundário:
sendo a denominada relação de espiras ou relação de transformação. Esta é a primeira propriedade do transformador que é a de transferir ou refletir as tensões de um lado para outro segundo uma constante a. Convencionando-se N (^) 1 como a espira acoplada à DDP do circuito (primário) tem-se: para N 1 > N 2 um abaixador de tensão e para N 1 < N (^) 2 um elevador de tensão.
A Figura mostra uma representação de um transformador ideal.
Transformação Trifásica
Para transformar-se a tensão de uma fonte trifásica, se requer ou uma bancada de transformadores monofásicos, ou, alternativamente um único transformador trifásico com 6 enrolamentos num núcleo comum de ferro (KOSOW, 2005).
Medida de energia em sistemas trifásicos
A medida de energia nestes sistemas atende à existência ou não de condutor de neutro e à simetria dos sistemas, como acontecia com a medida de potência. Os contadores de energia, realizando a integração da potência, terão exigências e serão montadas de formas idênticas aquelas que foram apontadas para os wattímetros nos pontos anteriores. Apesar disso, para medida de potência trifásica não é habitual encontrarem-se esquemas de medida baseados em aparelhos monofásicos. É normal o uso, sim, de aparelhos trifásicos.
Formas de ligação de transformadores trifásicos
Seguidamente apresentam-se as diferentes formas de ligação dos enrolamentos de transformadores trifásicos:
Alternativa entre transformadores monofásicos e trifásicos
Existe uma alternativa a um transformador trifásico, que consiste na utilização de três transformadores monofásicos (cada um deles ligado a uma fase). Esta alternativa tem as suas vantagens e as suas desvantagens. O transformador monofásico:
Padronização da Tensão dos Motores Trifásicos Assíncronos
Os motores trifásicos são fabricados com diferentes potências e velocidades para as
tensões padronizadas da rede, ou seja, 220 V, 380 V, 440 V e 760 V, na freqüência de 50 e 60
Hz.
Ligação dos motores trifásicos
O motor trifásico tem as bobinas distribuídas no estator e ligadas de modo a formar
três circuitos simétricos distintos, chamados de fase de enrolamento. Essas fases são
interligadas, formando ligações em estrela [= 380 V] ou em triângulo [= 220 V] para o
acoplamento á uma rede trifásica. Para isso, deve-se levar em conta a tensão na qual irá
operar.
Na ligação em estrela (380 V) os terminais 4, 5 e 6 são interligados e os terminais 1, 2 e 3 são ligados á rede.
Na ligação em triângulo (220V), o início de uma fase é fechado com o final da outra e
essa junção é ligada á rede.
Os motores trifásicos de uma só velocidade podem dispor de 3, 6, 9 ou 12 terminais para a ligação á rede elétrica. A ligação de motores trifásicos com três terminais á rede é feita conectando-se os teminais 1, 2, e 3 aos terminais de rede RST em qualquer ordem.
OBS: Para inverter o sentido de rotação do motor trifásico, basta inverter duas fases R com S, por exemplo: Os motores trifásicos com seis terminais só tem condição de ligação em 2 tensões: 220/380V, ou 440/760V. Esses motores são ligados em triângulo na menor tensão e em estrela, na maior tensão. A figura a seguir mostra uma placa de ligação desse tipo de motor.
OBS: Nos motores de seis terminais, é comum encontrarmos as marcações U, V W, X, Y, e Z, ao invés de 1, 2, 3, 4, 5, e 6, respectivamente.
com as equações (1 - 6). Estas equações apresentam o índice s para os parâmetros do estator e o índice r para os parâmetros do rotor. De [1] temos:
Fig. 1 Distribuição dos enrolamentos de uma máquina de indução trifásica
Aplicações na indústria de alimentos
Os motores trifásicos podem ser usados em câmeras frias trabalhando á ventilação forçada dentro da câmera. Garante operação em ambientes entre -15°C e 40°C, em altitudes de até 1.000 m acima do nível do mar. Proporciona elevada eficiência, consumo de energia adequada e elevado torque de partida, resultando em baixo nível de ruído e vibração reduzida.
Outra aplicação desses motores é no funcionamento de compressores, elevadora, bombas centrífugas, ventiladores, exaustores, esteiras transportadoras, extrusores de snakes, centrífugas de açúcar, esteiras, misturadores, usina de açúcar, destilaria de álcool,
Conclusão
Os motores elétricos exercem um importante papel na sociedade moderna industrial, estando presentes em diversos setores, tais como: a indústria de alimentos, o comércio, a agricultura entre outros. A maior parte da energia elétrica produzida industrialmente é gerada em corrente alternada (CA) e isso justifica o amplo uso desses motores em várias áreas bem com as indústrias alimentícias. Dessa forma, os motores trifásicos são motores próprios para serem ligados aos sistemas elétricos de três fases com corrente alternadas (CA) e são os motores de emprego mais amplo na indústria de alimentos. Oferecem melhores condições de operação do que os motores monofásicos porque não necessitam de auxílio na partida, dão rendimento mais elevado e são encontrados em potências maiores. Tal idéia é facilmente confirmada quando se observa que eles utilizam quase 50% de toda energia consumida no mundo. Portanto o aperfeiçoamento e aprimoramento dos motores trifásicos elétricos têm importância não só do ponto de vista tecnológico-científico, mas também, econômico-financeiro.
Referências
DIAS, Victor da Fonte. Tipos e Aplicações dos Transformadores. Disponível em: < http://www.estig.ipbeja.pt/~lmgt/cee/misc/Sebenta_Online/cap_13/tiaptran.htm>. Acesso em: 10 de dezembro de 2008.
Garcia, Ariovaldo V.. Transformador ideal. 1998. Disponível em: <http:// www.dsee .fee.unicamp.br/~sato/ET515/node58.html>. Acesso em: 10 de dezembro de 2008.
