1. O documento descreve o projeto e construção de um transformador abaixador, incluindo cálculos para determinar o número de espiras no primário e secundário.
2. É detalhado o processo de enrolamento manual do transformador, com medições para identificar o primário e secundário.
3. Os resultados experimentais mostraram a queda de tensão no secundário conforme o esperado para um transformador abaixador.
TRABALHO INSTALACAO ELETRICA EM EDIFICIO FINAL.docx
Relatorio trafo abaixador 127 para 5 v
1. Projetando o Trafo abaixador
1. Tensão na entrada.
U1 =127V
2. A tensão desejada na saída
U2 =5V
3. Seção do Sn =7,29cm2
4. Potência primaria do Trafo (em Watts)
53,144W
5. N rendimento 80%=0,8
N=p2/p1 resultando: 0,8= p2 / 53,144
6. Potência secundaria do Trafo (em Watts)
45,515W
7. Espiras
Primário
N1=127 X 37 5 / 7,29= 653,292
N1 = _653,2920espiras
Secundário:
N2 = 5 X 37,5 / 7,29= 25.720 espiras
N2 = _25.720 espiras
2. Sabendo-se que:
9. Corrente no primário.
I1 = N2 / N1 = 53.144/127
I1 = 418,456 mA
10. Corrente no Secundário.
Corrente no
I2 = P2 /V2 = 45.515/5 = 9.103mA
I1 = 9.103 mA
11. Secção dos fios do primário e secundário.
SF1 = I1 / 4
418,456/4 = 0,104
S1 = 0,104 mm2
Com este valor calculamos a bitola do fio do primário.
Observando a tabela, vemos que este valor corresponde ao fio
27 AWG que tem uma secção,
Ip = 418,456 mA de um valor imediatamente superior,
0,104mm2.
O fio a ser utilizado no secundário, que corresponde ao fio 13
conforme tabela AWG.
3. O fio 13 AWG tem uma secção de 2,6273 mm2.
Usaremos o valor imediatamente superior, (menor diâmetro
próximo), pois pode acontecer que
não seja possível fechar o trafo.
SF2 = I2 / 4
10.628/4 = 2.657
S2 = 2.657 mm2
PORTANTO:
CONSULTANDO A TABELA AWG:
SF1= 27
SF2=13
5. Cálculo do número de voltas
Na tabela, o número de voltas do primário (fio fino) e as do
secundário (fio grosso):
6. Faz-se um furo numa das laterais do carretel, passa-se a
extremidade do fio fino, de dentro para fora, de modo que
sobrem 15 cm do lado externo. A seguir, procede-se ao
enrolamento da bobina, conforme Fig:
7. Enrolando o carretel ate chegar bem no fim da outra, dando a
aparência de um carretel de linha de costura. Procedendo
assim, facilita-se a colocação dos fios nas camadas superiores.
Terminada uma camada, verifique-se esteja bem justo e dando
apenas uma volta. Esse procedimento visa ao descanso da vista
na colocação correta da camada seguinte, ao completar a
metade das voltas, quando a tensão é 127 V, faz-se uma saída
apenas dobrando o fio fino e introduz-se a parte dobrada por um
segundo furo feito na mesma extremidade do anterior,
continuando a outra metade de voltas.
Para a rede de cinco v a operação é a mesma, com as voltas no
exemplo proposto, apenas trocando a forma de fazer as
ligações como se indicará mais adiante.
Terminada a bobina do primário, corta-se o fio após deixar 15
cm de sobra e introduz-se a extremidade desse fio por um
terceiro furo Coloca-se uma camada de papel crepe sobre o
primário e procede-se ao bobinado do secundário.
8. Concluída essa operação, desencapa-se o fio, tirando o verniz
no espaço de um cm.
Solda-se um pedaço de fio de 15 cm, com diâmetro de 2 mm
Perfura-se a orelha do carretel, puxa-se o fio soldado para fora
e se continua as voltas que são contadas a partir do início da
bobina do fio grosso.
Ao final de cada conjunto de voltas se procede como da
primeira vez, desencapando o esmalte do fio, soldando um
pedaço de fio de 15 cm, fazendo um furo correspondente na
orelha do carretel, puxando o fio soldado para fora.
Completadas as voltas, corta-se o fio e passa-se a extremidade
do fio esmaltado pelo último furo.
Iniciando a segunda etapa colocação do fio secundário:
9.
10. DIAGRAMA DESENVOLVIDO
Na primeira etapa foi realizada a medição dos enrolamentos do
transformador com o multímetro digital. A medição do
enrolamento foi feita do seguinte modo: ajustou-se a medição
do multímetro digital, por meio do ajuste da chave central, para
a medição de resistência, em ohm; conectou-se as pontas de
prova do multímetro nas conexões entre extremos, e a partir do
center tape com os extremos do transformador, tanto no
primário, quanto no secundário.
Após a realização da medição da tensão de saída do secundário
com a utilização do osciloscópio, realizou-se nova medição da
tensão, entretanto utilizando um multímetro digital.
O procedimento é apresentado na Figura abaixo.
11. A partir dessa medição foi possível realizar a medição da
resistência ôhmica do transformador em suas duas faces,
primário e secundário.
Analisando os resultados alcançados com a medição da tensão
no secundário do transformador, observar-se que há uma
pequena diferença entre os resultados alcançados pelo
multímetro. Esse erro é um erro tolerável, com possíveis
causas: perda de carga proveniente do aquecimento, da
resistência, da indutância, da reatância, ou da colisão contínua
entre campos magnéticos.
. A partir dos dados coletados, podem-se verificar quais das
duas faces do transformador eram a primária e secundária. Por
se tratar de um transformador abaixador, o número de espiras,
e, portanto, o valor da resistência no primário é maior; enquanto
no secundário a resistência é menor. Com base na medição foi
possível efetuar uma comparação entre os valores das
resistências medidos.
. Após essa etapa, realizou-se o cálculo da frequência da
corrente elétrica.
12. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com a prática sobre o funcionamento dos transformadores
abaixadores, em corrente alternada de natureza senoidal, foi
possível compreender o seu princípio de funcionamento, da
indução eletromagnética; analisando o papel do número de
enrolamentos no transformador, sua relação com a resistência,
e seu papel junto ao secundário e primário. A detecção do
secundário e primário na prática fez-se possível em virtude da
análise das resistências ôhmicas medidas. Visto que, quanto
maior o número de enrolamentos, maior a resistência elétrica,
e, em consequência, poder-se-ia detectar através da
comparação o primário (maior resistência) e secundário (menor
resistência). Efetuou-se a medida da tensão no secundário do
transformador. Constatou-se a queda de tensão, através da
medição e comparação dos resultados entre um multímetro.
Conclui-se o relatório desse modo, observando que os objetivos
propostos pela prática foram alcançados. Como previsto,
realizou-se a medição das tensões e enrolamento, com um erro
tolerável, analisando e compreendendo o diagrama do circuito,
bem como os aspectos construtivos do transformador,
especialmente em sua composição base, composta por primário
e secundário.