Transformadores

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Transformadores

  1. 1. TRANSFORMADORES
  2. 2. UM TRANSFORMADOR É UMEQUIPAMENTO UTILIZADO PARA REDUÇÃOE AUMENTO DE TENSÃO
  3. 3. Um transformador consiste de duas oumais bobinas acopladas através de um campo magnético mútuo.
  4. 4. O Transformador Ideal• As resistências das bobinas são desprezíveis.• Todo o fluxo está confinado no núcleo e se concatena com as bobinas. Isto é, não existem fluxos de dispersão.• A permeabilidade do núcleo é infinita. Isto implica em dizer que a força magneto motriz requerida para estabelecer o fluxo é zero.
  5. 5. O Transformador RealNo transformador real a resistência decondução dos condutores éconsiderada, existem fluxos dedispersão, a permeabilidade do núcleonão é infinita e as perdas no núcleoocorrem quando o material estásubmetido a um fluxo variável notempo.
  6. 6. SÃO EQUIPAMENTOS MUITOIMPORTANTES NA TRANSMISSÃO DA ENERGIA ELÉTRICACOM ELES, PODEMOS TRANSPORTAR A MESMA POTÊNCIA COM UMACORRENTE MAIS BAIXA, DIMINUINDO AS PERDAS
  7. 7. PODEMOS AINDA BAIXAR A TENSÃOPARA VALORES MAIS SEGUROS PARAQUE POSSA SER UTILIZADA COM ELES, PODEMOS TRANSPORTAR A MESMAPOTÊNCIA COM UMA CORRENTEMENOR, DIMINUINDO AS PERDAS
  8. 8. OS TRANSFORMADORES SÓ FUNCIONAM COM CORRENTE ALTERNADANOS TRANSFORMADORES OBSERVAMOS FIOS DE ENTRADA E DE SAÍDA
  9. 9. OS FIOS DE ENTRADA : PRIMÁRIOOS FIOS DE SAÍDA : SECUNDÁRIA
  10. 10. OS TRANSFORMADORESTRANSFORMAM VALORESDE TENSÃO E CORRENTE
  11. 11. ELEVAR A TENSÃO EABAIXAR A CORRENTE
  12. 12. 10 A 5A 110 V TRANSFORMADOR 220 VPRIMÁRIO SECUNDÁRIO
  13. 13. ABAIXAR A TENSÃO EELEVAR A CORRENTE
  14. 14. 5A 10 A 220 V TRANSFORMADOR 110 VPRIMÁRIO SECUNDÁRIO
  15. 15. TRANSFORMADOR MONOFÁSICO
  16. 16. OS TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS POSSUEM• UM NÚCLEO DE FERRO • ENROLAMENTOS (PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO) • ISOLAMENTO ENTRE OS ENROLAMENTOS E NÚCLEO
  17. 17. Enrolamento Núcleo Enrolamento Primário Secundário Isolamento
  18. 18. NÚCLEO DE FERROOs dois tipios de núcleo mais utilizadosem transformadores monofásicos são:- NÚCLEO ENVOLVENTE EM ANEL“CORE”
  19. 19. NÚCLEO DE FERRO- NÚCLEO ENVOLVIDO “SHELL”
  20. 20. Prim. Sec.ALIMENTANDO A BOBINA PRIMÁRIA COM C.A.,PRODUZ UM CAMPO MAGNÉTICO ALTERNADOAS LINHAS DE FORÇA SÃO CONDUZIDAS PELONÚCLEOQUE SUBMETE A BOBINA SECUNDÁRIA A AÇÃODESTE CAMPO
  21. 21. Prim. Sec. O CAMPO MAGNÉTICO VARIÁVELINDUZ UMA CORRENTE ELÉTRICA NA BOBINA SECUNDÁRIA
  22. 22. ELEVADOR DE TENSÃO MAIS ESPIRAS NO SECUNDÁRIO QUE NO PRIMÁRIO PRIMÁRIO SECUNDÁRIOV1 = 50 V V1 = 100 V 600 Esp 1.200 Esp
  23. 23. ABAIXADOR DE TENSÃO MAIS ESPIRAS NO PRIMÁRIO QUE NO SECUNDÁRIO PRIMÁRIO SECUNDÁRIOV1 = 100 V V1 = 50 V 1.200 Esp 600 Esp
  24. 24. VERIFICAMOS
  25. 25. VERIFICAMOS V1 V1 N1 N V1 = 1 V1 V2 N2 V2 N1V1 V2 N2 N1 V2 NN1V2 N1 2 N1 N1 N2N1 N2N2 N2
  26. 26. VERIFICAMOS V1 N1 = V2 N2V1 = Tensão primáriaV2 = Tensão secundáriaN1 = Número de espiras do primárioN2 = Número de espiras do secundário
  27. 27. EXEMPLOUM TRAFO COM:550 Espiras no primário V1 N1 =1.100 Espiras no secundário V2 N2Tensão no secundário – 110VTensão no primário – ?
  28. 28. V1 N1 = V2 V1 N2 N1 = V2 N2 V1 N1550 Espiras no primário = V2 N21.100 Espiras no secundárioTensão no secundário – 110VTensão no primário – ? V1
  29. 29. V1 N1 V1 550 = =V2 N2 110 1.100 550 V1 550 550 1.100 110 550 V1550 Espiras no primário 1.100 N1 110 1.100 1.100 1.100 V11.100 Espiras no secundário 110N2Tensão no secundário – 110V V2 V1Tensão no primário – V1
  30. 30. V1 N1 V1 550 = V1 110 =V2 N2 110 1.100 1.100 550 550 V1 V1= 110 x 550 550V1 x V1 1.100 1.100 1.100V1 x 1.100 = 60.500 60.500V1 = 1.100V1 = 55 Tensão do primário = 55 V
  31. 31. Relação de Transformação N1 a= N2
  32. 32. TRANSFORMADOR TRIFÁSICOCOM TRÊS TRAFOS MONOFÁSICOSCONSTRUIMOS 1 TRAFO TRIFÁSICO
  33. 33. Aspectos construtivos: transformadores trifásicosCatálogos comerciales Transformadores em banho de óleo
  34. 34. 4.3 Aspectos construtivos: transformadores trifásicos II Catálogos comercialesOFAF Transformador seco
  35. 35. Aspectos constructivos:transformadores trifásicos 2500 kVA 1250 kVA 5000 kVA Banho de óleo Banho de óleo Banho de óleo Catálogos comerciales10 MVA 10 MVASelado com N2 Selado com N2
  36. 36. Aspectos construtivos:transformadores trifásicos Catálogos comerciales Seco Catálogos comerciales Cortes de transformadores em Em óleo óleo e secos
  37. 37. Classes de ProteçãoÉ importante salientar que, além dascaracterísticas elétricas, os transformadoresdevem ser projetados ou escolhidos deacordo com uma classe de proteção.GRAU DE PROTEÇÃO (IP)A norma NBR 6146 define os graus deproteção dos equipamentos elétricos pormeio de letras características IP seguidospor dois algarismos
  38. 38. Classes de Proteção1º) algarismo : indica o grau de proteção contra penetração decorpos sólidos estranhos e contato acidental :0 – sem proteção;1 – proteção contra corpos estranhos de dimensões acima de 50mm;2 – proteção contra corpos estranhos de dimensões acima de 12mm;4 – proteção contra corpos estranhos de dimensões acima de 1mm;5 – proteção contra o acúmulo de poeiras prejudicial aoequipamento;6 – proteção total contra a poeira.
  39. 39. Classes de Proteção2º) algarismo : indica o grau de proteçãocontra penetração de água no interior doequipamento:0 – sem proteção;1 – pingos d’água na vertical;2 – pingos d’água até a inclinação de 15º com avertical;3 – água da chuva até a inclinação de 60º coma vertical;4 – respingos d’água de todas as direções;5 – jatos d’água de todas as direções;6 – água de vagalhões.
  40. 40. Transf. trifásicos A soma dos três fluxos é zero: 3 transformadores podem unir-se as três colunas monofásicos ϕ2 numa coluna central ϕ1 ϕ2 Enrolamento ϕ1com N2 espiras ϕ3 ϕ3 Isolamento ϕ =0 Enrolamentocom N1 espiras ϕ1 ϕ2 ϕ3 Eliminando a coluna Pode suprimir- central poupa-se se material e peso do a coluna transformador central Estrutura básica de um transformador trifásico
  41. 41. Ligações em transformadoresR S T trifásicos I R R’ N1 N2 N1 N1 N1 N N’ N1 N2 N2 N2 N2 N1 N2 S S’ T T’ Liação estrela – estrela: YR S T R’ S’ T´ N R R’ N1 N1 N1 N1 N1 N2 N2 T N1 N2 S S’ N2 N2 N2 T T’ Ligação triângulo – triângulo: ∆ R’ S’ T´
  42. 42. Ligações em transformadores trifásicosR S T R R’ N1 N N2 N2 N1 N2 N1 S’ S T T’ Ligação estrela – triângulo: Y∆ R’ S’ T´
  43. 43. OBSERVEM AS LIGAÇÕESF1 F1 F2F2 F3F3
  44. 44. JUNTANDO OS TRÊSF1 F1 F2F2 F3F3
  45. 45. JUNTANDO OS TRÊS TEMOS UM TRIFÁSICOF1 F1 F2F2 F3F3
  46. 46. NA DISTRIBUIÇÃO SÃO LIGADOS F1 F1PRIMÁRIO F2TRIÂNGULO F2SECUNDÁRIO F3 F3ESTRELA
  47. 47. Autotransformadores Se utilizan cuando se necesita una relación Se utilizan cuando se necesita una relación de transformación de 1,25 a 2. En ese caso SÍMBOLOS de transformación de 1,25 a 2. En ese caso son más rentables que los transformadores son más rentables que los transformadores Ponto do enrolamento que N1 está a V2 voltsV1 VANTAGENS Economia de conductor: uilizam-se menos N2 espiras. V2 N2 V2 Circuito magnético (janela) de menores dimensões. Diminuição de perdas eléctricas e magnéticas. Prescind Melhor refrigeração (cuva mais pequena). indo de Menor fluxo de dispersão e corrente em Ponto do enrolamento que vazio. (Menor ucc). N1 Nestáe V volts 2 a 2V1 INCONVENIENTES ligando Perda do isolamento galvânico. directam V2 Maior corrente de curto-circuito (Menor AUTOTRANS ente FORMADOR ucc). Necessárias mais protecções.
  48. 48. Autotransformadores VARIAC:AUTOTRANS AUTOTRANSFORMADOR FORMADORSECO DE BT REGULÁVEL Catálogos comerciaIs VARIAC COM INSTRUMENTOS DE MEDIDA AUTOTRANS FORMADOR SECO DE BT
  49. 49. TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP) FUNÇÃO REDUZIR A TENSÃO A VALORES CONVENIENTES PARA • MEDIÇÃO • PROTEÇÃO
  50. 50. LIGAÇÃO TP V = 100 V RTP = 120PARALELO COM O CIRCUITO v
  51. 51. A LEITURA DO VOLTÍMETRO DEVERÁ SER MULTIPLICADA PELA RELAÇÃO DO TP (RTP)V = 100 V RTP = 120 V = 100 V RTP = 120 V = 100 V RTP = 120
  52. 52. PRIMÁRIO PRIMÁRIOSECUNDÁRIOSECUNDÁRIO
  53. 53. V = 100 X 120 12.000 V 12.000 VLIGAÇÃO TP V = 100 V RTP = 120PARALELO COM O CIRCUITO v
  54. 54. TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC) FUNÇÃO REDUZIR A CORRENTE A VALORES CONVENIENTES PARA • MEDIÇÃO • PROTEÇÃO
  55. 55. EXEMPLO DE TCALICATE VOLT-AMPERÍMETRO• O PRIMÁRIO É O PRÓPRIO CONDUTOR• O SECUNDÁRIO ESTÁ ENROLADO EM TORNO DA GARRA
  56. 56. LIGAÇÃO TC RTC = 40 SÉRIE COM I=5AO CONDUTORO SECUNDÁRIO DO TCSEMPRE DEVERÁ AESTAR CURTO-CIRCUITADO
  57. 57. A LEITURA DO AMPERÍMETRODEVERÁ SER MULTIPLICADA PELA RELAÇÃO DO TC (RTC)I=5A RTC = 40 I = 5 A RTC = 40 I = 200 A RTC = 40
  58. 58. PRIMÁRIO PRIMÁRIOSECUNDÁRIOSECUNDÁRIO
  59. 59. PRIMÁRIO PRIMÁRIOSECUNDÁRIOSECUNDÁRIO
  60. 60. Transformadores de corrente © M. F. Cabanas: Técnicas para el mantenimiento y diagnóstico de máquinas eléctricas rotativas Pinça amperi- métrica 1 – 10 – 100 A © M. F. Cabanas: Técnicas para el mantenimiento y diagnóstico de máquinas eléctricas rotativas Núcleos magnéticos paratransformadores de corrente Transformador de corrente 1250A Transformadores de corrente 100 A
  61. 61. EXERCICIO

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