Transformadores

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TRANSFORMADORES

Bernardo Costa da Silveira; Luiz Gustavo Silva;


RESUMO: Este artigo apresenta os principais aspectos relativos aos transformadores, abordando aspectos da parte construtiva, os tipos de ligações, bem como o funcionamento e mostrando algumas das principais aplicações para este dispositivo eletroeletrônico tão importante e necessário não só para estudantes de engenhariaelétrica, como para o sociedade.
PALAVRAS-CHAVE: transformador. ferromagnético. núcleo
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1 INTRODUÇÃO
Transformador é um dispositivo destinado a transmitir energia elétrica ou potência elétrica de um circuito à outro, transformando tensões, correntes e ou de modificar os valores das Impedância elétrica de umcircuito elétrico. Trata-se de um dispositivo de corrente alternada que opera baseado nos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday e da Lei de Lenz. O transformador consiste de duas ou mais bobinas ou enrolamentos e um "caminho", ou circuito magnético, que "acopla" essas bobinas.
No caso dos transformadores de dois enrolamentos, é comum denominá-los como enrolamento primário e secundário,existem transformadores de três enrolamentos sendo que o terceiro é chamado de terciário. Transformadores de potência são destinados primariamente à transformação da tensão e das correntes operando com altos valores de potência, de forma a elevar o valor da tensão e conseqüentemente reduzir o valor da corrente. O transformador é constituído de um núcleo de material ferromagnético, como aço, a fim deproduzir um caminho de baixa relutância para o fluxo gerado.
Geralmente o núcleo de aço dos transformadores é laminado para reduzir a indução de correntes parasitas ou de corrente de Foucault no próprio núcleo, já que essas correntes contribuem para o surgimento de perdas por aquecimento devido ao efeito Joule. Em geral utiliza-se aço-silício com o intuito de se aumentar a resistividade e diminuirainda mais essas correntes parasitas.
Transformadores também podem ser utilizados para o casamento de impedâncias, que consiste em modificar o valor da impedância vista pelo lado primário do transformador, são em geral de baixa potência. Há também, alguns com núcleo ferromagnético, outros sem núcleo, ditos transformadores com núcleo de ar, e ainda aqueles com núcleo de ferrite.

2CARACTETERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
Existem diversos tipos de núcleos para transformadores perante ao aspecto construtivo, para melhor entendimento eles podem ser classificados de diversas maneiras.

2.1 MATERIAL DO NÚCLEO
Os transformadores são construídos com núcleo de material ferromagnético possuem, além de alta permeabilidade magnética, uma resistividade elétrica relativamente elevada e uma indução residualrelativamente baixa quando submetido a uma magnetização cíclica.
Essas propriedades implicarão em baixa relutância e, portanto, em pequena absorção de corrente magnetizante e de potência relativa de magnetização, baixas perdas por correntes parasitas e baixa perda por histerese magnético.
Os aços-silício são os materiais ferromagnéticos que satisfazem as exigências dos núcleos dessestransformadores. Nos transformadores maiores, onde se exige bom rendimento, as lâminas são de aço-silício de grãos orientados, que além de alta permeabilidade quando excitados no sentido da laminação, apresentam baixíssimas perdas magnéticas especificas. O núcleo, também pode ser de ar, porém o ar confere uma característica linear ao circuito magnético do transformador, e não apresenta perdas magnéticas,porém apresenta grande relutância, e, conseqüentemente, necessita de maior força magneto motriz de excitação. Se a permeabilidade relativa dos transformadores com núcleo de aço-silício é da ordem de alguns milhares, para os valores de densidade de fluxo utilizadas nos transformadores, um milímetro de entreferro num núcleo pode equivaler a metros de material ferromagnético, no que diz respeito...
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