Eletronica

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TRANSFORMADORES

•Transformador Real •Ensaios no transformador •Exercícios

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL
Tem um núcleo de permeabilidade infinita e sem perdas; Transformador IDEAL Tem enrolamentos elétricos sem perdas; Não apresenta fluxo de dispersão.

A permeabilidade do núcleo não é infinita e há perdas; Transformador REAL Os enrolamentos elétricos tem perdas; Apresenta fluxo dedispersão.

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL

Perdas no enrolamento (perdas no cobre)

Perdas no núcleo Fluxo de dispersão

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Perdas

cobre Perdas no transformador núcleo

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Perdas

Perdas no cobre

Resultam da resistência dos fios de cobre nas espiras primárias e secundárias. As perdas pela resistência do cobresão perdas sob a forma de calor e não podem ser evitadas

Perdas por histerese: Energia é transformada em calor na reversão da polaridade magnética do núcleo do transformador.

Perdas no núcleo

Perdas por correntes parasitas: Quando uma massa de metal condutor se desloca num campo magnético, ou é sujeita a um fluxo magnético variável no tempo, circulam nela correntes induzidas. Essascorrentes produzem calor devido às perdas na resistência do núcleo ferromagnético.

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Modelo Elétrico

A resistência interna do enrolamento primário é R1 e a do secundário é R2 . Embora o transformador real seja fortemente acoplado pelo núcleo de ferro, uma pequena porção de fluxo disperso é produzida nos enrolamentos primário e secundário, φl1 e φl2respectivamente.

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Modelo Elétrico

O fluxo disperso primário φl1 pode ser representado no modelo elétrico como: uma indutância de dispersão (igual ao enlace de fluxo dividido pela corrente); uma reatância de dispersão Xl1 (igual a 2πf vezes a indutância de dispersão). Idem para o φl2

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Modelo Elétrico

O núcleo do transformador érepresentado por um ramo shunt (derivação) formado por uma resistência e uma reatância em paralelo. Representam os enrolamentos

Representa o núcleo

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Modelo Elétrico

Observações sobre o modelo elétrico.

Corrente do primário deve satisfazer duas exigências: Contrabalançar o efeito desmagnetizante da corrente do secundário (I '2 ); Produzir fmm suficientepara criar o fluxo mútuo (Iφ1).

Por essa razão é conveniente separar a corrente do primário em duas componentes uma componente de carga e uma componente de excitação.

Tensão induzida no enrolamento primário – força contra eletromotriz (fcem)

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Modelo Elétrico

Observações sobre o modelo elétrico.

Corrente de excitação separada em duas componentes: Acomponente de perdas no núcleo em fase com a fcem E1 (Ic1); A componente de magnetização atrasada de 90o em relação a E1(Im1).

Para maiores detalhes: Máquinas Elétricas, Fitzgerald pg 27

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Modelo Elétrico
Parâmetros do secundário referidos para o primário.

Como a queda de tensão na impedância primária é pequena, posso deslocar o ramo shunt para próximo dafonte.

TRANSFORMADOR
•Transformador REAL Modelo Elétrico

Req

Xeq

Rc

Xm

TRANSFORMADOR
Req Xm Rc Xeq Rc Req Xeq

Xm

Como obter essas grandezas? Ensaios de Laboratório!

TRANSFORMADOR
Ensaio de circuito aberto

Req

Xeq
Objetivos:

Rc

Xm

a) Verificar as perdas no núcleo do transformador. b) Obter Rc e Xm

TRANSFORMADOR
Ensaio de circuito aberto -Procedimento

Aplica-se tensão nominal em um dos enrolamentos do transformador enquanto o outro terminal está em aberto. Atenção: Geralmente este ensaio é realizado do lado de BT. Por exemplo: Se tenho um trafo de 1100/110, qual é o nível de tensão mais fácil de se ter em laboratório?

Voltímetro: tensão nominal (V) Amperímetro: corrente de excitação (Iφ) Wattímetro: perdas no núcleo (P)

V2...
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