Transformadores. Prof. Regis Isael Téc. Eletromecânica

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Otávio Freire Santarém
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1 Transformadores Prof. Regis Isael Téc. Eletromecânica

2 Transformadores Carga Horária: 50 Horas - Aulas: Seg. e Sex. Provas (das 19h30 às 22h): AV1-19/05 REC. PAR. 26/05 AV2-05/06 Prova Final: 09/06 Laboratório (das 18h ás 19h30): 19/05 26/05 05/06

3 Transformadores Introdução Relação de espiras Relação de tensão e corrente Principais tipos de transformadores Transformadores monofásicos: Ligação Série e Paralelo Transformadores Trifásicos: Ligação Estrela, Triângulo, e Zigue-Zague Autotransformador

OTTÓ TITUSSZ BLÁTHY (Engenheiro e Inventor Húngaro) 1860-1939 Criado em conjunto com Miksa Déri (1854-1938) e Karoly Zipernowsky

4 OTTÓ TITUSSZ BLÁTHY (Engenheiro e Inventor Húngaro) Criado em conjunto com Miksa Déri ( ) e Karoly Zipernowsky ( ), O transformador nome criado pelo próprio Bláthy foi apresentado com sucesso na Exposição Nacional em Budapeste em 1885.

5 Introdução Transformadores ou trafos são dispositivos elétricos que tem a finalidade de isolar um circuito, elevar ou diminuir uma tensão. Servem também para casar impedância entre diferentes circuitos ou como parte de filtros em circuitos de radio frequência. Existem transformadores de diversos tipos, cada um com uma finalidade, construção e tamanho específicos. Teoricamente, um transformador tem de transferir toda a potencia do primário para o secundário (primário e secundário são enrolamentos de entrada e saída, respectivamente).

6 Introdução Na prática, observa-se certa perda de potencia nessa transferência de potencia, ocasionada por diversos motivos: Resistência do fio Perdas no ferro: Correntes parasitas de Foucault e histerese. Um transformador é constituído pelo menos por dois enrolamentos. Na maioria dos casos, esses enrolamentos são independentes, entre si, mas sofrem a ação do campo eletromagnético, que é mais intenso quanto esses transformadores que possuem um núcleo de material ferromagnético.

7 Introdução U1 Tensão de entrada (primário) U2 Tensão de saída (secundário) N1 Número de espiras do Primário N2 Número de espiras do secundário

8 Relação de Espiras E = Força eletromotriz FEM U = Tensões de entrada e saída a = relação de tensão

9 Correntes I1 Corrente do primário I2 Corrente do secundário

11 Transformador elevador a < 1 Elevam a tensão do primário Utilizados em subestações elevadoras 13,8 kv / 138 KV

12 Transformador abaixador a > 1 Abaixa o valor de tensão do primário Utilizado em subestações de distribuição Ex.: 13,8kV / 220 V

13 Transformador de isolação elétrica 1:1

14 Transformador com duas entradas

15 Transformador com duas saídas

16 Transformador com TAP central

17 Transformador Ferrite e RF

18 Transformador Monofásico

19 Carga Transformador Monofásico

20 Transformador Monofásico Cargas ligadas em série

21 Transformador Monofásico Cargas ligadas em paralelo

22 Transformador Trifásico

23 Sistema de corrente alternada Trifásico

24 Sistema de corrente alternada Trifásico

25 Ligação em Triângulo ou Delta

26 Ligação em Triângulo ou Delta

27 Ligação em Triângulo ou Delta

28 Ligação em Triângulo ou Delta

29 Ligação em Triângulo ou Delta VLINHA V FASE I 3 LINHA I FASE

30 Ligação em Estrela ou Y

31 Ligação em Estrela ou Y

32 Ligação em Estrela ou Y

33 Ligação em Estrela ou Y V I 3 LINHA V FASE LINHA I FASE

34 Ligação Zigue-zague

35 Ligação Zigue-zague

38 Três monofásicos = 1 Trifásico

39 Três monofásicos = 1 Trifásico

40 Autotransformador

41 Autotransformador A relação entre a tensão superior e inferior não deve ser superior a 3. Vantagens Deslocamento angular entre AT e BT nulo. Possibilidade de ligação do centro à terra. Quanto menor a relação entre AT e BT mais barato é o transformador em relação ao trafo normal.

42 POTÊNCIAS Em um sistema elétrico, temos três tipos de potências: aparente, a ativa e a reativa. Estas potências estão intimamente ligadas de tal forma que constituem um triângulo, chamado triângulo das potências.

43 POTÊNCIAS S = potência aparente, expressa em VA (voltsampére) P = potência ativa ou útil, expressa em W (watt) Q = potência reativa, expressa em Var (voltampére reativo) Ø = ângulo que determina o fator de potência.

44 Potência Aparente

45 POTÊNCIA ATIVA OU ÚTIL

46 POTÊNCIA REATIVA

47 Potência Aparente É a soma vetorial da potência útil e a reativa. É uma grandeza que para ser definida, precisa de módulo e ângulo, características do vetor. Módulo : S P 2 Q 2 Ângulo: (Ø)

48 Fator de potência Ele é definido como: f.p cos Ø P S FP = 1 Carga Puramente Resistiva FP é admensional Está entre 0 e 1.

49 Exercícios Um transformador trifásico de 1500KVA, ligação Y, ou seja ligado em delta no primário e estrela no secundário, tem as seguintes tensões de linha: - Primário: 13800V - Secundário: 380V Calcular: A tensão de linha e de fase da AT A Corrente de linha e de fase da AT A tensão de linha e de fase da BT A Corrente de linha e de fase da BT

50 Exercícios Cálculo da potência aparente requerida por dois equipamentos com fator de potência (cosø) APARELHO 1 APARELHO 2 P 1000W cos Ø cos Ø 0, 5 P S P cos cos 1000W Ø Ø 0,92 P S

51 Referências Módulo Eletromecânica. Transformadores. ETB.

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