introdução ao estudo da indução sobre os transformadores monofásicos

1. Maquinas e Transformadores
Professor Fabio P. Curty
Fabio P. Curty
Copyright 2014

2. Aula - 04
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Conceito de indução para transformadores;
Transformador Monofásico;
Transformador ideal;
Relação primário x secundário do trafo;
Relação de Transformação.

3. Aula – 04 Capitulo 1
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Conceito de indução para transformadores;
Transformador Monofásico;
Transformador ideal;
Relação primário x secundário do trafo;
Relação de Transformação.

4. Conceito
• O conceito de indução para transformadores é
determinado pela quantidade de linhas de
fluxo magnético que partem do primário em
direção ao secundário, considerando as
características do meio. Sendo o meio o
material utilizado na fabricação da estrutura
ou “ferro como é de costume dizer”.

5. Continuação
• As linhas de força são criadas a partir de seus
campos individuais, criando um campo formado pela
soma vetorial das linhas dos campos individuais
assim formando um único campo consonante entre
si, que é determinado pela intensidade da corrente e
pela proximidade das espiras em efeito Tesla. Sendo
esse o mesmo efeito usado no sistema de
transmissão sem fio de energia, como também a
base do sistema elétrico de potência em corrente AC,
incluindo os sistemas polifásicos de transmissão de
energia.

6. Continuação²
• Temos que ter sempre em mente que:
T = B = Densidade de fluxo magnético

7. Continuação³
• Fixando: A soma dos campos de fluxo é dada
pela proximidade das espiras no qual são
levados em consideração os fatores abaixo:
Ø Área = Secção;
ρ Comprimento = metros;
Є = espiras = quantidade de espiras que
compõe das parte do trafo.

8. Aula – 04 Capitulo 2
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Conceito de indução para transformadores;
Transformador Monofásico;
Transformador ideal;
Relação primário x secundário do trafo;
Relação de Transformação.

9. aplicações
• Abaixar, elevar, igualar ou isolar a tensão CA.
• Relação: a tensão é diretamente proporcional
ao número de espiras e linhas de fluxo
magnético vetor “B”.

10. Material do Núcleo
• É construído de material ferro magnético de
boa condutividade possibilitando uma melhor
transmissão de energia.
• Desvantagem: perda por histerese dada pela
resistência do material e correntes ( i )
parasitárias provenientes do aquecimento do
núcleo ( efeito Joule ) e pode ser expressa pela
seguinte formula: Q= i² * R * t

11. • Q = É o calor gerado por uma corrente ( i )
percorrendo uma resistência “ R “ por um
dado tempo
• i = Corrente elétrica que percorre o condutor
com uma determinada resistência “ R “;
• R = Resistência elétrica do condutor;
• t = É a duração de espaço de tempo que a
corrente elétrica ( i ) percorre o condutor.

12. Observação
• O transformador igualador não será abordado
pois o mesmo não partilha da teoria de
transformador ideal, pois durante o processo
de transformação há perda como citado
anteriormente.

13. Partes do transformador
• Singularmente o transformador pode ser
divido em 3 partes distintas:
• Primário: Onde é ligada a fonte de energia
elétrica “ entrada ”

14. Partes do transformador²
• Secundário: Onde é ligada a carga de energia
elétrica “ saída ”.

15. Partes do transformador³
• Núcleo: Parte interna do transformador que e
normalmente composta de laminas.

16. Transformador
• Um transformador monofásico pode tem em
seu secundário mais de uma saída para a
carga
S
P
S
P
• Essas saídas podem ser de valor diferente
funcionando com um divisor de tensão

17. Aula – 04 Capitulo 3
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Conceito de indução para transformadores;
Transformador Monofásico;
Transformador ideal;
Relação primário x secundário do trafo;
Relação de Transformação.

18. Modelo ideal
• Tem como função abaixar, elevar ou isolar a
tensão CA.
• O conceito de transformador ideal estabelece
que toda energia absorvida no primário do
transformador será transferida ao secundário.
Exemplo:
se em um transformador nós
temos em um primário de 80 espiras de fio
com uma secção de 1mm, a uma tensão de
30vac, com uma intensidade de corrente de
1A e as mesmas características são
encontradas no secundário, então teremos a
mesma tensão e corrente no secundário.

19. Modelo ideal²

20. Aula – 04 Capitulo 4
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Conceito de indução para transformadores;
Transformador Monofásico;
Transformador ideal;
Relação primário x secundário do trafo;
Relação de Transformação.

21. Relação primário x secundário.
• Podemos dizer que: A tensão no secundário é
diretamente proporciona a tensão no primário
ou seja quando se aumenta ou diminui a
tensão no primário a mesma variação
acontece no secundário.
• Se tirarmos como base de estudo o trafo da
página seguinte, se dobrarmos a tensão no
primário teremos no secundário também o
dobro da tensão.

22. Exemplo.
Primário 100vac
500 mA
480 espiras
Secundário 10vac
500 mA
48 espiras
Então
Primário 200vac
500 mA
480 espiras
Secundário 20vac
500 mA
48 espiras

23. Aula – 04 Capitulo 5
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Conceito de indução para transformadores;
Transformador Monofásico;
Transformador ideal;
Relação primário x secundário do trafo;
Relação de Transformação.

24. Conceito
• Relação de transformação é diretamente
dependente de dois fatores, a tensão aplicada
no primário e o número de espiras do
primário em relação ao secundário.
• Se o número de espiras e igual entre o
primário e o secundário a tensão é
diretamente proporcional
Primário 100vac
500 mA
480 espiras
Secundário 100vac
500 mA
480 espiras

25. Conceito
• Relação de transformação é diretamente
dependente de dois fatores, a tensão aplicada
no primário e o número de espiras do
primário em relação ao secundário.
• Se o número de espiras do secundário e maior
que a do primário então a tensão do
secundário será maior.
Primário 10vac
500 mA
48 espiras
Secundário 100vac
500 mA
480 espiras

26. Determinando a relação do trafo
• Exemplo:
Primário 100vac
500 mA
480 espiras
Secundário 10vac
500 mA
48 espiras
• A relação é de 10 : 1 pois a cada 10 espiras do
primário existe apenas uma espira no
secundário.
• O que é característica de um trafo abaixado de
tensão.

27. Aplicação e formulas
• Exemplo: tendo um transformador ao qual o
seu primário tem 3 espiras no primário a uma
fonte de energia de 40 vac com um secundário
de 6 espiras ao qual não sabemos qual a
tensão, determinar qual a relação de
transformação, qual o tipo de trafo e qual a
tensão no secundário.

28. Resolução 1
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Espiras do primário = 3
Tensão do primário = 40
Espiras do secundário = 6
Tensão do secundário = ?
3 ep = 6 es
?
40Vp = ?Vs