Máquinas Elétricas E Acionamentos

Índice

Introdução............................................................................................................................................. 03

Projeto e Construção de Transformadores............................................................................................ 04 Conclusão.............................................................................................................................................. 15 Bibliografia........................................................................................................................................... 16

Introdução

Essa apresentação fornece uma visão de todas as informações técnicas necessárias para que o leitor confeccione seu próprio transformador, com qualquer tensão de primário ou secundário. As Fórmulas foram simplificadas e a montagem foi bem detalhada, para que o mesmo não encontre dificuldades no decorrer de seu trabalho. Com o objetivo de contribuir para o aprimoramento do nível técnico do leitor e também torná-lo mais ativo na área, capacitando-o a realizar montagens mais complexas.

Projeto e Construção de Transformadores

O transformador é um componente muito usado em eletrônica, mas muito pouco compreendido, apesar de ser um dos mais fáceis de entender e fabricar. Sua constituição é vista na figura 1 onde podemos identificar, entre seus componentes, o núcleo, enrolamentos, carretel, blindagem e o caneco.

Tranformador comum

Há casos em que pode utilizar um transformador em desuso, desmontando-o em desuso, desmontando-o e desenrolando seu fios para o aproveitamento do carretel e nucléo, para o enrolamento novo.

Para dominar as técnicas de construção de transformadores será necessário uma explanação sobre seus princípios básicos.

Funcionamento de um Transformador

O funcionamento de um transformador está baseado no princípio da indução eletromagnética. Quando temos uma corrente circulando por um condutor, como mostrado na figura 2, esta criará em torno do condutor um campo eletromagnético de intensidade propocional a itensidade da corrente e que se propaga pelo espaço, induzindo em um outro condutor eletricamente isolado do primeiro, uma corrente proporcional ao campo recebido.

O transformador utiliza este princípio para manipular as tensões. Para isso ele é construído a partir de dois enrolamentos separados eletricamente e envolvendo um núcleo ferromagético para otimizar o efeito da indução eletromagnética.

Princípio de indução eletromagnética

Um exemplo pode ser visto na figura 3, onde temos um transformador composto pelo núcleo magnético e com dois enrolamentos separados: primário, onde é ligada a fonte de tensão e secundário onde se obtém a tensão desejada.

Como é possível notar, o trasnformador é construído a partir de bobinas. Estas devem ter um determinado número de espiras no seu primário e no seu secundário. A relação de espiras entre o primário e secundário determinará o fator multiplicativo do transformador.

Exemplo típico de um transformador

Por exemplo, se um transformador possui no primário100 espiras e no secundário 50, o fator multiplicativo é:

r = E2/E1 = 50/100 = 0,5

Onde:

r = Relação de espiras (fator multiplicativo)

E1 = Nº de espiras do primário

E2 = Nº de espiras do secundário

Com este fator, uma tensão de 220 Volts ligada ao primário do transformador induzirá uma tensão no secundário de aproximadamente 110 Volts (220 x 0,5 = 110).

Modificando a relação de espiras poderemos construir transformadores para elevar ou reduzir tensões conforme a necessidade. Transformadores com r<1 elevarão a tensão e com r<1, a reduzirão.

Antes de executamos os cálculos para o projeto de transformadores, é necessários ter conhecimento de alguns tópicos essenciais que ajudarão no entendimento do projeto e evitarão possíveis erros.

Eficiência do Transformador

A eficiência refere-se a uma grandeza indicada pela letra n (eta), que expressa a relação (em %) entre a energia aplicada ao transformador e a energia retirada em seu secundário.

Por exemplo, se aplicarmos 50 W em seu primário e retirarmos em seu secundário 42 W, teremos um ganho de:

n = Ps x 100 / Pe = 42 x 100 / 50 = 84%

onde:

n = eficiência em %

Ps = potência de saída (secundário)

Pe = potência de entrada (primário)

Os rendimentos mais comuns obtidos na construção de transformadores por processo manual, são mostrados na tabela 1.

Índice de rendimento dos transformadores

Regulação

Ao ligar um transformador, este apresenta uma tensão em seu secundário.