Transformador

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA – SOLDAGEM
CAPÍTULO 2

TRANSFORMADOR 1. Introdução:
O transformador é uma máquina elétrica que altera níveis de tensões e correntes e funciona somente com corrente alternada. Fornece tensão alternada na faixa de 10 a 50V, que é uma faixa de tensão segura para o operador, e corrente até 1200A.

Um transformador é constituído, basicamente, por:
• núcleo de material ferromagnético (bom condutor de campo magnético); • bobina primária – enrolamento de fio de cobre encapado com verniz isolante. É por onde entra a energia no transformador. Constituído por “Np” espiras (voltas). • bobina secundária – enrolamento de fio de cobre encapado com verniz isolante. É por onde sai a energia do transformador. Constituído por “Ns” espiras (voltas).
NÚCLEO

BOBINA PRIMÁRIA

BOBINA SECUNDÁRIA

Np

Ns

(figura 1.1)

2. Transformador sem carga
Para simplificar a abordagem sobre o funcionamento do transformador, utilizaremos o modelo de transformador ideal, isto é, sem perdas. Ligando a bobina primária na rede (110V/220V), a corrente de magnetização – im(t) – circula na bobina primária gerando o fluxo magnético – φm(t).

φm(t) im(t) TENSÃO DA REDE 110V/220V

vp(t)

Np

Ns

vs(t)

(figura 2.1)

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ELETRÔNICA DE POTÊNCIA – SOLDAGEM
CAPÍTULO 2

O fluxo magnético ao atravessar as bobinas gera tensão induzida nas duas bobinas: • Na bobina primária: vp(t) = Np. dφm(t) dt dφm(t) dt (3) (1)

• Na bobina secundária: vs(t) = Ns.

(2)

Da equação (1), temos:

vp(t) dφm(t) = Np dt vs(t) dφm(t) = Ns dt

Da equação (2), temos:

(4)

As equações (3) e (4) são equivalentes: vp(t) Np = vs(t) Ns

vp(t) vs(t) dφm(t) = = Np Ns dt

(5)

Da equação (5), obtemos:

Utilizando os valores eficazes de tensões:

Vp Np (6) = Vs Ns (Relação fundamental da tensão)

Simbologia:

(figura 2.2) Onde: Vp - tensão aplicada à bobina primária (valor eficaz) Vs - tensão obtida na bobina secundária (valor eficaz) Ip - corrente na