Transformadores Com Múltiplos Enrolamentos
Por: Vinicius Fratini • 1/7/2020 • Trabalho acadêmico • 1.134 Palavras (5 Páginas) • 304 Visualizações
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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Transformadores de múltiplos enrolamentos
Grupo: Edilson Brogni
Mártin Back
Vinícius Fratini
Itajaí
2019
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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Transformadores de múltiplos enrolamentos
Trabalho acadêmico apresentado como atividade avaliativa na disciplina de Eletrotécnica Geral do curso de Engenharia Mecânica da Universidade do Vale do Itajaí, Centro de Ciências Tecnológicas da Terra e do Mar- CTTMar.
Professor: Ricardo Arias
Itajaí
2019
Sumário
1. Objetivos 1
2. Introdução Teórica 1
3. Transformadores com múltiplos enrolamentos 3
4. Referências 4
Objetivos
O trabalho tem como o objetivo um melhor entendimento do funcionamento de transformadores e transformadores com múltiplos enrolamentos, suas aplicações, vantagens e desvantagens, assim como usar o estudo para ver como os conceitos estudados na disciplina se aplicam ao mundo real.
Introdução Teórica
Com o aumento de instalações elétricas, os transformadores são cada vez mais requisitados, para que consigamos ajustar as tensões de acordo com o preciso. Um dos exemplos mais comuns de transformadores é o transformador de poste, que diminui as altas tensões com mais de 13800 Volts dos fios que transportam a energia elétrica por grandes distâncias para os mais usuais 220/110 Volts. Existem transformadores de variados tipos, porém esse trabalho tem como objetivo o estudo de transformadores de múltiplos enrolamentos, para isso uma breve explicação de transformadores.
Consiste em dispositivos desenvolvidos com o intuito transmitir energia/potência elétrica de um circuito para outro e aumentar ou diminuir a tensão e corrente elétrica. Essa troca de tensão é feita através de enrolamentos onde um fluxo magnético produzido no enrolamento primário age sobre outro resultando assim uma tensão induzida nos dois enrolamentos.
A tensão induzida no primário é diretamente proporcional ao próprio número de espiras e a taxa de variação fluxo magnético que o atravessa, assim como a autoindutância e da taxa de variação da corrente. Já a tensão induzida no secundário é dada em função do numero de espiras do secundário e a variação do fluxo máximo que o atravessa. Essas relações são dadas por:
Equação 1[pic 3]
Equação 2[pic 4]
Equação 3[pic 5]
Onde,
Ep e Es são as tensões induzidas no primário e secundário;
Np e Ns são o número de espiras do primário e do secundário;
Lp é a indutância do primário;
Φm e Φp são os fluxos magnéticos máximo e do primário.
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Figura 1
Para transformadores com núcleo de ferro (casos reais) pode ser determinada pela equação 4
Equação 4[pic 7]
Onde,
f é a frequência;
Np o número de espiras no primário
Φm é o fluxo máximo.
Tem-se também a relação de proporcionalidade, tendo em vista que a razão das tensões é diretamente proporcional a razão do número de espiras, já a corrente é inversamente proporcional ao número de espiras, uma vez que ao aumentar a tensão automaticamente a corrente elétrica diminui, mantendo sempre uma potência transmitida constante.
Equação 5 [pic 8]
Transformadores com múltiplos enrolamentos
Esse tipo de transformador possui pelo menos três enrolamentos, que são usados para conectar 3 ou mais circuitos, que usualmente utilizam diferentes tensões de operações. Para esse propósito, um transformador de múltiplos enrolamentos custa menos e é mais eficiente do que um número equivalente de transformadores de dois enrolamentos. Diferentemente dos transformadores com apenas dois enrolamentos, esse é provido de um enrolamento terciário que pode ser conectado com duas entradas ou duas saídas de mesmo nível de tensão eletricamente isoladas, uma vez que, assim como no transformador de dois enrolamentos, eles são isolados entre si, possibilitando um encaixe do enrolamento terciário. Conforme mostra a Figura 2.
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