Projecto de um Transformador Monofásico de Baixa Potência
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- Larissa Furtado di Castro
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1 Universidade da Beira Interior Projecto de um Transformador Monofásico de Baixa Potência Walter Jorge Rodrigues Soares Covilhã, Outubro de 2010
2 Dedicatória Dedico esta tese a minha querida mãe, ao meu pai que apesar de não estar presente fisicamente, mas está e estará sempre presente no meu coração e pensamento, à Adelina Oliveira, que foram os meus maiores suportes, e maiores fontes de inspiração e motivação, que fizeram com que tivesse força suficiente e dedicação para concluir este curso, e sair com um sentimento de dever cumprido. ii
3 Palavras-Chave Características Magnéticas Construção e Ensaio Cálculo Optimizado Transformador Projecto iii
4 Keywords Magnetic Characteristics Construction and Testing Optimized Design Transformer Project iv
5 Agradecimentos À minha mãe, por acreditar, depositar toda a confiança em mim, pela educação, pelo sacrifício feito, que fizeram de mim a pessoa que sou hoje, e por estar sempre presente na minha vida. À Adelina Oliveira, por todo o carinho, atenção, consideração, conforto que me foi transmitido durante todo este percurso, principalmente nos momentos de maiores dificuldades. Ao professor Davide Fonseca, por toda a orientação, conselhos e conhecimentos transmitidos durante toda a fase da tese. Ao professor Carlos Cabrita, pelos conselhos, conhecimentos, e ajuda que me foi concedido. À Vanessa Monteiro, pelo carinho, apoio, dedicação, suporte, motivação que me foi dado, e que fez com que não desistisse nos momentos menos favoráveis. Aos meus amigos, Filander Gomes, Ioland Tavares, Helga Ramalho, Edmir Freire, Rodrigo Vera-Cruz, Nay Cabral, pelo todo o apoio, suporte que me deram nos momentos menos bons durante este percurso. À todos aqueles, que de forma directa ou indirecta, contribuíram para a realização deste projecto final. v
6 Índice 1 Introdução Importância do transformador 2 2 Transformador Monofásico Introdução Constituição do transformador monofásico Núcleo Enrolamentos 9 3 Princípio de Funcionamento Transformador Ideal Funcionamento em vazio Funcionamento em carga Transformador Real Funcionamento em vazio Funcionamento em carga Perdas no ferro Resistência óhmica dos enrolamentos Reactâncias de fugas Efeito da saturação sobre a corrente em vazio dos transformadores Circuito equivalente do transformador Redução das grandezas do transformador à tensão de um dos enrolamentos Circuito equivalente aproximado Diagrama de Kapp Determinação das quedas de tensão Determinação experimental dos parâmetros do circuito equivalente do transformador Ensaio em vazio Ensaio em curto-circuito Rendimento dos transformadores 46 4 Metodologia de Projecto Introdução Condutores, isolamento e disposição das bobinas 52 vi
7 4.1.2 Núcleo magnético Dimensionamento analítico Cálculo analítico Cálculo numérico Descrição do programa 58 5 Caracterização Experimental Introdução Resistências óhmicas Ensaio em vazio Ensaio em curto-circuito Ensaio em carga Validação da metodologia de análise 75 6 Considerações Finais Contribuições originais Sugestões para trabalho futuro Observações Finais 77 Referências Bibliográficas 79 Anexo 1 80 vii
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