Relatorio Calculo de Transformador

[pic 1]

UNIVERSIDADE FUMEC

FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA – FEA

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

GUILHERME MORLE LACERDA

Transformador Monofásico

Relatório que se apresenta à Disciplina Circuitos II, como trabalho Complementar para a terceira etapa do Curso.

                                                       

                                                         Orientador: Profº Francisco José da Silva

Belo Horizonte

2016

INTRODUÇÃO

Um transformador é uma máquina elétrica que tem como principais funções a transformação de correntes ou tensões, ou de modificar valores de impedâncias em circuitos elétricos. Funcionam por indução de corrente, segundo as leis de eletromagnetismo, onde é afirmado, que é possível criar uma corrente elétrica num circuito quando submetido a um campo magnético variável, sendo esta a razão destas máquinas apenas funcionarem em corrente alternada. Um transformador é composto principalmente por dois componentes: enrolamentos, um conjunto de bobinas geralmente feitas em cobre; E núcleo, feito a partir de um material ferromagnético.

Cálculos do Transformador:

Dados do Transformador: P2 = 350 W; V1 = 220 V; V2 = 380 V; com laminas padronizadas

• Potencia secundaria: P2 = 350 W
• Entrada: V1 = 220 V
• Saída: V2 = 380 V
• Frequência: 60 Hz

Potencia primaria: P1 = P2 * 1,1= 350 * 1,1 = 385 W

Corrente primaria: I1 = P1/V1 = 385 W / 220 V = 1,75 A

Corrente secundaria; I2 = P2/V2 = 350W / 380V = 0,921 A

Densidade da corrente: d = 3 A / mm²

Seção do condutor primário: S1 = I1/d = 1,75/3 = 0,58 mm2 (Usa-se o fio nº19 AWG cuja a seção é S1 = 0,65 mm²

Seção do condutor secundário: S2 = I2/d = 0,921/3 = 0,306 mm2 (Usa-se o fio nº22 AWG cuja a seção é S2 = 0,322 mm²

Em ambos os enrolamentos a densidade de corrente resulta inferior à prevista, isto é,

d1 = I1 / S1  = 1,75 / 0,65 = 2,69 A/mm2

d2 = I2 / S2  = 0,92 / 0,322 = 2,86 A/mm2 

Média da perda: d = (2,86 + 2,69) / 2 = 2,77 A/mm²

Como este transformador é composto de um primário e um secundário, o cálculo para a seção magnética é feito da seguinte maneira:

Sm = 7,5  = Sm = 7,5 = 18,11 cm²[pic 2][pic 3]

• Seção Geométrica:

Sg = 1,1 * 18,11 = 19,92 cm²

Sg = 3,8 cm * 5 cm = 19 cm

Sn = Sg / 1,1 = 17,27 cm²

• Cálculo do Número de espiras:

Utiliza-se a fórmula:

 [pic 4]

Onde:

N1 = número de espiras primárias

V1 = tensão no primário

BM = Indução máxima no ferro (para lâminas de ferro silício, de boa qualidade, com resfriamento natural, BM = 11.300).

Sm = seção magnética em cm2

f = frequência

 =>  = 1,94[pic 5][pic 6]

Assim o número de espiras é:

N1 = 1,94 * V1 = 1,94 * 220 = 426,8

N1 = 427 espiras

Para os cálculos das espiras secundárias (N2), utilizando as mesmas fórmulas, aumenta-se 10% ao resultado, para compensar a queda de tensão.

Então o valor de N2 = 1,94 * 380 * 1,1 = 810,92 espiras