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7/21/2019 Slides Mquinas Eltricas

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Basicamente, um transformador um equipamento capaz de realizar a

alterao no nvel de tenso por meio da transferncia de fluxo

magntico entre dois ou mais enrolamentos acoplados por um ncleo.

partir da conexo de uma tenso alternada de entrada no enrolamentoprim!rio, o fluxo gerado conduzido pelo ncleo magntico e enlaado

pelo enrolamento secund!rio, induzindo no mesmo uma tenso cu"a sua

amplitude estar! em funo do fluxo magntico e do nmero de espiras

do secund!rio.

Transformadores Monofsicos


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#ase de funcionamento de um transformador necessita da existncia

de um fluxo comum, vari!vel no tempo e que se"a enlaado por dois ou

mais enrolamentos, conforme voc pode o#servar na figura a seguir$



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%e"a que determinando a relao adequada entre o nmero de espiras

do prim!rio e do secund!rio, o#temos a relao entre tens&es dese"ada.


compan'e$

( )* + tenso aplicada na entrada prim!ria-( /* + nmero de espiras do prim!rio

( /0 + nmero de espiras do secund!rio

( )0 + tenso de sada secund!rio-.


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tenso gerada no secund!rio em decorrncia do fluxo magntico

vari!vel gerado pelo prim!rio denominada tenso induzida.

1e no prim!rio do transformador for aplicada uma corrente contnua, no

ser! gerada tenso no secund!rio, pois o fluxo magntico no ser!

vari!vel ao longo do tempo. relao entre correntes e o nmero de espiras entre enrolamento

prim!rio e enrolamento secund!rio dada por$



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2ontinue acompan'ando$

( 3*+ corrente no prim!rio

( 30+ corrente no secund!rio

( /*+ nmero de espiras do prim!rio

( /0+ nmero de espiras do secund!rio.

4odemos perce#er aqui, a partir das rela&es apresentadas, que no

enrolamento de maior tenso circular! a menor corrente, assim, quanto menor

o nmero de espiras maior ser! a corrente.


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Ligao de um Transformador


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Exemplos:

5etermine o nmero de espiras do prim!rio de um transformador com *67

espiras no secund!rio e uma relao de tenso de *078*0 %.


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Exemplo:

4ara uma carga de 677 9, determine as correntes nos enrolamentos do

transformador citado no exemplo anterior.


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Exemplo:

*:o aplicar *77 % a 077 espiras do prim!rio de um transformador o#teve:se no

secund!rio ;7 %. 2alcule$

a- 7 numero de espiras do secund!rio.

#- tenso que se o#teria no secund!rio se se aplicassem no prim!rio

os mesmos *77 %, mas apenas a*77 das suas espiras.

c- tenso que se o#teria no secund!rio se se aplicassem no prim!rio

os mesmos *77 % mas agora a

;77 espiras.


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Exemplo:

0:o aplicar:se 007 % a


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Exemplo:

>. )m transformador tem a seguinte caracterstica$

0078**7 %. ?esponda as seguintes quest&es$

a- 7 transformador redutor ou elevador@

#- 3ndique o valor da tenso no prim!rio e a do secund!rio.

c- 2alcule a sua relao de transformao.;. 1upon'a que o prim!rio do transformador anterior tin'a 677 espiras.

Aual ser! o nmero de espiras do

secund!rio@


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SEO 2SEO 2


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m#ora acoplado pelo ncleo de ferro, uma pequena poro de fluxo

disperso * e 0- gerada nos enrolamentos do transformador. /o prim!rio, o fluxo disperso *gera uma reatCncia indutiva D* e no

secund!rio o fluxo disperso 0 gera uma reatCncia indutiva D0.

Es parCmetros apresentados no circuito equivalente determinam ofuncionamento correto do transformador /123F/GE H?., 0776-.

Circuito Equivalente


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( Dm + reatCncia indutiva de magnetizao

( ?m + resistncia de magnetizao que retrata as perdas do ferro

( ?* + resistncia do enrolamento prim!rio

( D* + reatCncia indutiva do enrolamento prim!rio( ?0 + resistncia do enrolamento secund!rio

( D0 + reatCncia indutiva do enrolamento secund!rio.

Es valores das impedCncias refletidas so tais que as potncias ativa e

reativa so iguais quando su"eitas I corrente 3J*, sendo assim, temos as

seguintes rela&es$

Circuito Equivalente


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s perdas no co#re podem ser divididas em$

perdas na resistncia !mica dos enrolamentosK so decorrentes

da passagem de uma corrente 3 pelo condutor que apresenta umadeterminada resistncia ?, esta perda representada pela expresso

3L?

perdas parasitas no condutor dos enrolamentos K so geradas

pelas correntes parasitas induzidas nos condutores do enrolamento,

dependem da grandeza da amplitude da corrente e da geometria dos

condutores das #o#inas.

"erdas no Transformador


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s perdas no co#re assim como o valor da resistncia, da reatCncia

indutiva dos enrolamentos e o fator de potncia so determinados a

partir do ensaio de curto. 4odemos utilizar as seguintes equa&es$



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"erdas no ferro #n$cleo magn%tico&:

s perdas no ferro podem ser divididas em$

perdas por !istereseK so causadas pelas propriedades dos materiais ferromagnticos de

apresentarem um atraso entre a induo magntica e o campo magntico

perdas por correntes parasitas K so geradas pela circulao de correntes parasitas

causadas pelo fluxo vari!vel induzido no material ferromagntico.

E fluxo magntico vari!vel no tempo respons!vel pela tenso induzida no secund!rio produz

correntes induzidas no ncleo constitudo de material ferromagntico.

ssas correntes so indese"adas, pois geram perdas no transformador. %isando reduzir essas

perdas, o ncleo magntico construdo de v!rias c'apas finas de material ferromagntico,

isoladas eletricamente uma das outras. ssim, a circulao de corrente induzida reduzida,

tendo como consequncia a diminuio do aquecimento do equipamento.



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"erdas no ferro #n$cleo magn%tico&:

s perdas no ferro podem ser divididas em$

perdas por !istereseK so causadas pelas propriedades dos materiais ferromagnticos de

apresentarem um atraso entre a induo magntica e o campo magntico

perdas por correntes parasitas K so geradas pela circulao de correntes parasitas

causadas pelo fluxo vari!vel induzido no material ferromagntico.

E fluxo magntico vari!vel no tempo respons!vel pela tenso induzida no secund!rio produz

correntes induzidas no ncleo constitudo de material ferromagntico.

ssas correntes so indese"adas, pois geram perdas no transformador. %isando reduzir essas

perdas, o ncleo magntico construdo de v!rias c'apas finas de material ferromagntico,

isoladas eletricamente uma das outras. ssim, a circulao de corrente induzida reduzida,

tendo como consequncia a diminuio do aquecimento do equipamento.



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Ensaio a va'ioste ensaio permite o#ter os dados necess!rios para a determinao dos parCmetros do circuito

equivalente do transformador e determinar as perdas no ferro. o#teno destes parCmetros

permite prever o comportamento do transformador em condi&es de carga alm das condi&es

que caracterizam as condi&es normais de tra#al'o.

4ara a determinao dos parCmetros do transformador utilizamos as seguintes rela&es$



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Exemplo (

E transformador de tenso nominal ;;78007 %, >,7 M%, =7 Nz apresentou os seguintes

resultados nos ensaios$ curto:circuito *6 9, 0; %r- e a vazio >= 9 e 0; %r-. 2alcule os

valores dos parCmetros do circuito equivalente aproximado referente ao prim!rio.



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4odemos definir um transformador trif!sico como um grupo com trs transformadores

monof!sicos no qual os trs prim!rios e os trs secund!rios estaro operando simultaneamente,

o#serve na figura $

Transformador trifsico

4ara o transformador apresentado, existem

diversas formas de ligao que sero descritas ao

longo desta unidade. 4ara a realizao das

liga&es, estes equipamentos possuem caixas de

ligao e placas de #ornes.

4ara a identificao dos terminais do prim!rio ser!

utilizado o nmero do terminal precedido da letra

ONP e para os terminais do secund!rio, o nmero

precedido da letra ODP.


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)m aspecto muito importante para garantir o correto funcionamento do transformador uma #oa

eficincia na dissipao do calor gerado pelo mesmo. xistem v!rias formas de se dissipar o

calor gerado pelo equipamento, geralmente em transformadores com maiores potncias.

Es enrolamentos esto su#mersos em Qleo isolante que mel'oram a conduo de calor e

em contato com as aletas aumentam a eficincia do sistema de dissipao, em transformadores

de menores potncias os enrolamentos esto em contato direto com o ar.

Transformador trifsico


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)rau de "roteo *+,-(.-


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Es transformadores trif!sicos geralmente rece#em identificao nos terminais de alta tenso

iniciando com a letra ONP e os terminais de #aixa tenso rece#em identificao iniciando com

a letra ODP. identificao das fases normalizada da seguinte forma$

Rase ? S *;- e T*7-Rase 1 S 0=- e U*0-.

4ara equili#rar a corrente, o transformador de distri#uio tem seu enrolamento prim!rio

conectado em triCngulo. seguir voc con'ecer! as liga&es padr&es estrela e triCngulo.

Ligao em Transformador trifsico


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Exemplo 0

1e a #o#ina tem no prim!rio 077 espiras para *77 %, e voc dese"a no secund!rio


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caracterstica principal de um gerador eltrico transformar energia mecCnica em

eltrica.

%isando simplificar a an!lise do funcionamento de um gerador 2, tam#m c'amado de

alternador, analisaremos inicialmente o modelo simplificado composto por uma nica espira

que se encontra imersa em um campo magntico gerado por um m permanente, conforme

apresentado na figura.

)eradores de Corrente /lternada

2om o movimento relativo da #o#inaem relao ao campo magntico

gerado um valor instantCneo da fora

eletromotriz f.e.m- induzida no

condutor, conectado a dois anis

ligados ao circuito externo por meio de

escovas.


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caracterstica principal de um gerador eltrico transformar energia mecCnica em

eltrica.

%isando simplificar a an!lise do funcionamento de um gerador 2, tam#m c'amado de

alternador, analisaremos inicialmente o modelo simplificado composto por uma nica espira

que se encontra imersa em um campo magntico gerado por um m permanente, conforme

apresentado na figura.

)eradores de Corrente /lternada

2om o movimento relativo da #o#inaem relao ao campo magntico

gerado um valor instantCneo da fora

eletromotriz f.e.m- induzida no

condutor, conectado a dois anis

ligados ao circuito externo por meio de

escovas.

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