1 Transformadores - Gil Marques 2005 1 Transformadores Gil Marques 2005 Transformadores - Gil Marques 2005 2 Conteúdo • Pioneiros • Classificação • Princípio de funcionamento • Circuito equivalente • Medida dos parâmetros • Rendimento • Comportamento • Valores nominais • Aspectos térmicos
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CGME - Transformadores - picture€¢ Transformadores de alta frequência. 3 Transformadores - Gil Marques 2005 5 ... Transformadores de medida (TT e TI) A V R S T Transformadores
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Transformadores - Gil Marques 20051
TransformadoresGil Marques
2005
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Conteúdo• Pioneiros• Classificação• Princípio de funcionamento• Circuito equivalente• Medida dos parâmetros• Rendimento• Comportamento• Valores nominais• Aspectos térmicos
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Pioneiros
Nikola Tesla
Transformadores - Gil Marques 20054
Classificação dos transformadores
• Transformadores de potência• Transformadores de isolamento• Autotransformadores• Autotransformadores variadores• Transformadores de tensão• Transformadores de corrente• Transformadores de alta frequência
A redução ao primário é equivalente a substituir o enrolamento do secundário por um enrolamento igual ao do primário. A relação de transformação passa a ser unitária
e1 e1
i1 i'2
N1N1 Z'2E
R1Ld1
v1
r'2 L'd2
v'2
e1 e1
i1 i'2
N1 Z'2E
R1Ld1
v1
r'2 L'd2
v'2
im=i1-i'2
im
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Circuito equivalente
i1 R1Ld1
v1
R'2L'd2
v'2R1fe L1m
i'2
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Circuito equivalente reduzido
O núcleo é representado por um circuito RL em paralelo
Reduzidoaoprimário
Reduzidoaosecundário
i1 R1Ld1
v1
R'2L'd2
v'2R1fe L1m
i'2
v2
i2
i'1 R'1 L'd1
v'1
R2Ld2
v2R2fe L2m
i2
v1
i1
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Medida dos parâmetros (ensaio em vazio)
• A corrente do secundário é nula
• A impedância do ramoem série é muito menorque a impedância do ramo em paralelo
• Mede-se V,I e P e determina-se Rfe1 e L1m
i1 R1Ld1
v1
R'2L'd2
v'2R1fe L1m
i'2=0
R1Ld1
v1 R1fe L1m
i1
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Medida dos parâmetros (ensaio em cc)
• A impedância de magnetização é muitosuperior às outras
• Só é possível obter a série dos parâmetros do ramo longitudinal
• Admite-se que R1=R’2 e Ld1=L’d2
i1 R1Ld1
v1
R'2L'd2
v'2R1fe L1m
i'2
i1 R1Ld1
v1
R'2L'd2
v'2
i'2
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Esquema equivalente aproximado• A aproximação conduz
a erros pequenos.• É muito mais simples de
utilizar.• As perdas no ferro são
constantes.• As perdas no cobre
variam com o quadradoda corrente.
i1 RccLcc
v1 v'2
i'2
R1fe L1m
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Desempenho do transformador
Rendimento – Métododirecto
1
2
PP
=η
Rendimento – Método de perdas separadas
'22
2
IRPPP
ccfe ++=η
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Queda de tensão em carga
• Os valores da queda de tensão são baixos (<5%)
• A queda de tensãodepende do tipo de carga: é maior quando a carga for indutiva
V’2I’2
V1
RccI’2
jXccI’2
I’2
V’2 RccI’2
jXccI’2V1
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Valores nominais
• São os valores querepresentam o estadopermanente limitesuportável pelotransformador.
• Acima destes valores o transformador podeestar em intervalos de tempo curtos