ELETRECIDADE APLICADA

Transformadores com núcleo ferromagnético

Os transformadores de potência são invariavelmente construidos com nucleo de material ferromagnetico. Esses materiais devem possuir, além de alta permeabilidade magnética, uma resistividade eletrica relativamente elevada e uma indução residual relativamente baixa quando submetido a uma magnetização cíclica.

Essas propriedades implicarão em baixa relutância e, portanto, em pequena absorção de corrente magnetizante e de potencia relativa de magnetização, baixas perdas por correntes parasitas e baixa perda por histerese magnético.

Os aços-silício (ligas de ferro, carbono, silício) são os materiais ferromagnéticos que satisfazem as exigências dos núcleos desses transformadores. Nos transformadores maiores, onde se exige bom rendimento, as laminas são de aço-silício de grãos orientados, que além de alta permeabilidade quando excitados no sentido da laminação, apresentam baixíssimas perdas magnéticas especificas. Os transformadores de medida, bem como muitos do tipo de controle, também são constituídos com núcleo ferromagnético, seja laminado ou sintetizado, com a intenção de diminuir as perdas e a corrente magnetizante e melhorar o acoplamento magnético.

Transformadores com núcleo de ar

O núcleo de ar confere uma característica linear ao circuito magnético do transformador, e não apresenta perdas magnéticas, porém apresenta grande relutância, e, conseqüentemente, necessita de maior forca 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 a forca magneto motriz de excitação. Portanto, com núcleos de ar, a corrente magnetizante poderá ser relativamente elevada, a menos que o enrolamento possua uma grande quantidade de espiras, ou seja, excitado com freqüência elevada, para que ofereça à fonte uma grande reatância.

Por essa razão e pelo fato de as perdas magnéticas nos materiais ferromagnéticos crescerem mais do que proporcionalmente com a freqüência, os núcleos de ar ficam restritos quase que exclusivamente a pequenos transformadores de freqüências mais elevadas que as industriais.

Maquinas Síncronas e Assíncronas

Estas máquinas são reversíveis, ou seja, podem funcionar como motor ou como gerador.

Há dois tipos de máquina assíncrona : a de rótor em curto-circuito ou

rótor de gaiola (de esquilo) e a de rótor bobinado.

A máquina de rótor em curto-circuito é a que tem a constituição mais simples. O indutor

está no estátor e o induzido está no rótor. Sendo uma máquina trifásica, haverá três

enrolamentos no estátor.

O rótor é constituído por uma gaiola de cobre ou alumínio em curto-circuito.

Na máquina de rótor bobinado, o rótor é constituído por um enrolamento trifásico

ligado a um reóstato trifásico através de anéis coletores (montados no rótor) e escovas (fixas).

Quanto à máquina síncrona, o enrolamento do estátor é do mesmo tipo da máquina

assíncrona e o rótor é constituído por enrolamentos que produzem pólos magnéticos.

Para isso, é necessário um circuito de excitação de corrente contínua, para o qual há

várias soluções. Quando é usado um dínamo acoplado ao veio, este denomina-se excitatriz.

As máquinas de menor rotação têm pólos salientes (rótor com roda polar) e as de maior

rotação, como acontece nos geradores de centrais térmicas, têm menor diâmetro, maior

comprimento do rótor e pólos internos ou totais (rótor cilíndrico)(são os chamados

turboalternadores).

O gerador síncrono chama-se alternador e o gerador assíncrono também