Transformadores

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Tipos e Aplicações dos Transformadores|[->0][->1]|
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|Os transformadores são utilizados num conjunto muito variado de aplicações de processamento de informação e de energia. De entre estas destacam-se a elevação e a redução da tensão ou do número de fases em redes de transporte e distribuição de energia eléctrica, a redução da tensão e da corrente eminstrumentos de medida, a adaptação de impedâncias e a sintonia de filtros RLC em aplicações audio, de rádio frequência e de frequência intermédia, o armazenamento de energia em conversores d.c.-d.c., o isolamento galvânico (estudado na secção anterior), etc. 13.3.1 Auto-TransformadorUm auto-transformador é um transformador cujos enrolamentos primário e secundário coincidem parcialmente. Conforme seilustra na Figura 13.11, os acessos ao primário e ao secundário são coincidentes ou com as extremidades ou com pontos intermédios do enrolamento, sendo um dos terminais do primário sempre coincidente com um dos do secundário. O auto-transformador é do tipo redutor quando o número de espiras do secundário é inferior ao do primário (Figura 13.11.a), e do tipo elevador no caso contrário (Figura13.11.b).Figura 13.11 Auto-transformador redutor (a) e elevador (b)Em qualquer dos casos, a relação de transformação é dada pelo cociente entre o número de espiras|||
||(13.41)||
|Uma das consequências da coincidência parcial entre os enrolamentos do primário e do secundário é a perda de isolamento galvânico entre as bobinas. No entanto, o auto-transformador apresenta um vasto conjunto de vantagensface aos transformadores comuns, designadamente no que respeita ao seu custo (um único enrolamento e, em certos casos, com condutores de menor secção), ao volume, à queda de tensão e ao rendimento (menores perdas nos enrolamentos). Os auto-transformadores são vulgarmente utilizados na elevação e na redução da tensão em redes de distribuição de energia eléctrica, na sintonia e adaptação entre antenase pré-amplificadores em receptores de telecomunicações.13.3.2 Transformadores com Múltiplos EnrolamentosOs transformadores podem ser construídos com múltiplos enrolamentos primários ou secundários. Os enrolamentos encontram-se acoplados uns aos outros através de um núcleo magnético comum, sendo em geral todos eles sede de fluxo magnético e de força electro-motriz induzida. Na Figura 13.12apresentam-se diversas ligações alternativas de um transformador com dois enrolamentos secundários. Por exemplo, no caso representado em (b) os enrolamentos do secundário são utilizados em circuitos isolados do ponto de vista galvânico, nos casos considerados em (c) e (d) os enrolamentos são ligados em série um com o outro, resultando, respectivamente, na adição e na subtracção das forças electro-motrizesrespectivas, e, finalmente, nos casos ilustrados em (e) e (f) os enrolamentos partilham um nó de referência comum, portanto constituindo circuitos não isolados do ponto de vista galvânico.Figura 13.12 Transformadores com múltiplos enrolamentos secundáriosO transformador com ponto médio representado na Figura 13.12.e é vulgarmente utilizado na rectificação de sinais sinusoidais e na geração desinais diferenciais (sinais com amplitudes idênticas mas sinais contrários). Com efeito, no caso particular em que os dois enrolamentos do secundário são idênticos, N2=N3, verifica-se que|||
||(13.42)||
|No que respeita à reflexão das impedâncias dos dois secundários para o primário (v. exemplo da Figura 13.12.b), a igualdade entre as potências aparentes fornecidas pela fonte ao primário e pelossecundários às cargas respectivas|||
||(13.43)||
|ou seja,|||
||(13.44)||
|conduz, em conjunto com a relações V2=(N2/N1)V1 e V3=(N3/N1)V1, à expressão|||
||(13.45)||
|indicativa de que do ponto de vista do primário as impedâncias são primeiramente reflectidas e seguidamente associadas em paralelo.13.3.3 Transformadores de MedidaOs transformadores de medida destinam-se a efectuar a redução...
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