TRANSFORMADORES
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ELÉTRICOS
ELÉTRICOS
(Módulo 3 – TEM)
(Módulo 3 – TEM)
Prof. Dr. Emerson Silveira Serafim
Prof. Dr. Emerson Silveira Serafim
FONTE:http://br.geocities.com/salad
efisica7/funciona/transformador.htm
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Transformadores Elétricos, Notas de estudo de Cultura
principios do transformador
Tipologia: Notas de estudo
2011
1 / 12
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TRANSFORMADORESTRANSFORMADORES
ELÉTRICOS ELÉTRICOS
(Módulo 3 – TEM) (Módulo 3 – TEM)
Prof. Dr. Emerson Silveira Serafim Prof. Dr. Emerson Silveira Serafim
FONTE:http://br.geocities.com/salad efisica7/funciona/transformador.htm
Transformadores Elétricos 2
SUMÁRIO SUMÁRIO
1.1 Introdução
1.2 Definição
1.2.1 Princípio de funcionamento
1.2.2 Transformador Ideal
1.2.3 Transformador Real
Transformadores Elétricos 4
No transporte de energia elétrica, quanto MAIOR a tensão, MAIOR a potência transmitida. Isso então permite controlar a quantidade de potência transmitida simplesmente variando o nível de tensão ao longo do sistema, o que é facilmente realizado, em circuitos de corrente alternada , através de TRANSFORMADORES TRANSFORMADORES. (Profa. Ana Barbara k. Sambaqui)
Tensão de linha mais utilizadas no Brasil:
- Transmissão : 230kV, 440kV, 500kV, 600 kV(CC), 750kV;
- Subtransmissão : 69kV, 138kV;
- Distribuição primária : 11,9kV, 13,8kV, 23kV, 34,5kV;
- Distribuição secundária : 115V, 127V, 220V;
- Sistemas industriais : 220V, 380V, 440V, 2,3kV, 4,16kV e 6,6kV.
Transformadores Elétricos 5
APLICAÇÕES:
- (^) ALTERAÇÃO de níveis de TENSÃO e CORRENTE entre dois circuitos. Ex.: Sistema de energia elétrica.
- (^) ISOLAMENTO para CORRENTE CONTÍNUA entre
circuitos, mantendo a continuidade para corrente alternada.
- (^) CASAMENTO de IMPEDÂNCIAS em circuitos eletrônicos
(permite obter a máxima transferência de potência).
- (^) MEDIÇÃO (transformador de potencial – TP e
Transformador de corrente – TC ).
Transformadores Elétricos 7
1.2.1 Princípio de funcionamento 1.2.1 Princípio de funcionamento
Todo TransformadorTransformador é uma máquina elétrica cujo
princípio de funcionamento está baseado nas leis de Faraday
e Lenz ( Indução EletromagnéticaIndução Eletromagnética ):
Em todo condutor enquanto sujeito a uma variação de fluxo magnético é estabelecida uma força eletromotriz ( tensão ) induzida.
LEI DE FARADAY
O sentido da corrente induzida é tal que origina um fluxo magnético induzido , que se opõe à variação do fluxo magnético indutor.
LEI DE LENZ
8
Se aplicarmos uma tensão U1 ALTERNADA ao PRIMÁRIO , circulará por este enrolamento uma CORRENTE I1 alternada , que por sua vez dará condições ao surgimento de um FLUXO MAGNÉTICO também alternado ( φ m).
A maior parte deste FLUXO ficará confinado ao núcleonúcleo , uma vez que é este o caminho de MENOR RELUTÂNCIA.
Este FLUXO dará origem a uma FORÇA-ELETROMOTRIZ induzida (f.e.m) E1 no primário e E2 no secundário ( Lei de Faraday ) proporcionais ao NÚMERO DE ESPIRAS dos respectivos enrolamentos, N1 e N.
Núcleo Núcleo
N1 N
PRIMÁRIO PRIMÁRIO é o lado que RECEBE ENERGIA. SECUNDÁRIO SECUNDÁRIO é o lado que ALIMENTA a CARGA.
Ver simulador: generatorgenerator
10
EXERCÍCIOS
1) Na tabela abaixo calcule a relação de transformação e identifique se o trafo é abaixador, elevador ou isolador de tensão: V1 V2 N1 N2 a Tipo 220 110 2,00 Abaixador 250 1000 0,25 Elevador 13800 380 36,32 Abaixador
2) Qual a tensão no secundário dos dois transformadores monofásico indicados abaixo? E a corrente no primário do trafo 3?
345V
100V^ 300V
60mA 20mA
3) Qual a potência no primário e no secundário do trafo ao lado?
11
1.2.3 Transformador REAL 1.2.3 Transformador REAL
Z = R + j XL
AQUECIMENTO (^) Limitação de I (^) (1 ou 2)
PERDAS NO COBRE: devido à resistência dos fios nos enrolamentos (P=RI^2 );
PERDAS NO FERRO:
- (^) PerdasPerdas porpor HistereseHisterese : devido à energia para alinhar os domínios magnéticos e inverter o alinhamento com a inversão da corrente.
- (^) PerdasPerdas porpor correntecorrente parasitaparasita : devido a corrente induzida que flui no núcleo (para evitar utiliza-se um núcleo laminado ou chapas).
Perda no Cobre (^) Perda de Fluxo Perda por Histerese
Perda por corrente parasita