Transformadores de corrente

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 25 (6146 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 23 de maio de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
Modelagem de Transformadores e Reatores com Entreferro

Modelagem de Transformadores Trifásicos
Dentre os tipos de transformadores trifásicos, o transformador de três colunas é o mais comum. Existem também unidades trifásicas compostas por bancos de transformadores monofásicos e ainda transformadores de cinco colunas. A diferença básica entre estes tipos está principalmente no acoplamentomagnético entre fases que ocorre através do núcleo. Bancos de transformadores compostos por unidades monofásicas não possuem esse acoplamento magnético, uma vez que cada unidade possui um núcleo individual. O modelo de transformadores trifásicos disponível no ATP é, na verdade, representado por bancos de transformadores monofásicos. Isto é um fato, mesmo porque o ATP trabalha com redes elétricas semo acoplamento magnético propriamente dito. Quando este é importante na solução de problemas de transitórios eletromagnético a alternativa que se pode utilizar é representar grandezas magnética por grandezas elétricas utilizando o princípio da dualidade. O objetivo aqui proposto consiste em trabalhar com o modelo disponível no ATP, que para grande maioria de estudos de sistemas elétricos, apresentaresultados muito satisfatórios. Antes da análise do problema da modelagem, apresenta-se aqui uma revisão sucinta de alguns conceitos e operação transformadores.

1

Transformador trifásico com dois enrolamentos.

Os transformadores possuem três partes fundamentais que que se deve preocupar: Núcleo; Enrolamentos; e sistema de refrigeração. Neste item preocupar-se-á apenas com os parâmetrosassociados aos enrolamentos e núcleo magnético. Porém, embora não se considere o sistema de refrigeração fica entendido que as perdas no transformador não devem ultrapassar os limites nominais garantidos pelo fabricante. A relação entre as grandezas nominais de potência tensão e corrente no enrolamento e dada por:

In =
Onde: In – é a corrente nomina (A)

Sn 3 ×U n

Sn – é a potêncianominal (VA)

2

Un – é a tensão nominal do enrolamento (V) Distribuição Instantânea de Fluxo Magnético no Núcleo A figura a seguir ilustra a distribuição de fluxo magnético no instante em que o fluxo na coluna central atinge o seu valor máximo. Ressalta-se também nesta figura os possíveis entreferros de junção das chapas do núcleo, os quais são importantes na composição da característicamagnética do núcleo.

O valor máximo do fluxo magnético pode ser determinado pela expressão a seguir:

φn =
Onde:

Un [Wb] 4,44 × N × f

N – número de espiras do enrolamento f – frequência da rede [Hz] Un – tensão nominal do enrolamento.

3

A distribuição de fluxo no instante em que o fluxo no enrolamento da coluna esquerda atinge o seu valor de pico é mostrada a seguir. Considera-se nestecaso que o trasnformador é suprido por um sistema trifásico de tensão simétrico

Observa-se que o caminho magnético do fluxo desta coluna é maior que o caminho da coluna central, o mesmo acontecendo com a coluna externa da direita. Isto impõe a seguinte situação: as correntes de magnetização dos enrolamentos destas duas colunas são maiores que a da coluna central. Perda no Ferro A perda noferro é um parâmetro importante quando se deseja elaborar estudos precisos, principalmente aqueles que envolvem o transformador em vazio. Afigura a seguir apresenta o núcleo de um transformador de três colunas onde se vê os detalhes da laminação do núcleo e a posição dos enrolamentos de alta e baixa tensão
4

Perda por Histerese

PH = k H × B1, 6 × f
Onde: PH – Perda em [W] B - InduçãoMagnética [T] f frequência [Hz]

kH – constante que depende do material Perda por correntes Parasitas (Foucault)

PF = k F × B 2 × f 2 × d 2
Onde: d – espessura da chapa [mm] kF – constante que depende do material

Ressalta-se também nessa figura os entreferros de junção das chapas Característica de magnetização

5

A curva de magnetização da chapa de aço silício de grãos orientados de...
tracking img