• E-mail: contato@mecaweb.com.br
img img

Eletrônica

Potência

Transformadores



Introdução:



As fontes de tensões utilizadas em sistemas eletrônicos em geral são menores que 30VCC enquanto a tensão de entrada de energia elétrica costuma ser de 127VAC ou 220VAC . Logo é preciso abaixar o valor desta tensão alternada para que se torne compatível.

O componente utilizado é o transformador. O transformador é a grosso modo constituído por duas bobinas (chamadas de enrolamentos). A energia passa de uma bobina para outra através do fluxo magnético assim elevando ou abaixando a tensão de acordo com a relação entre as espiras.

Abaixo um exemplo de transformador:

img

O campo magnético gerado pelo enrolamento primário induz uma tensão no secundário, se este for enrolado sobre uma mesma forma ou núcleo.

Pela Lei de Faraday, a tensão induzida será proporcional à velocidade de variação do fluxo, e ao número de espiras deste indutor.

E2 = N2 df/dt

Aplicando aos dois enrolamentos, a lei permite deduzir a relação básica do transformador.

U1/U2 = N1/N2

A relação de correntes é oposta à de tensões.

I1/I2 = U2/U1

Onde:
U1 = tensão no primário
U2 = tensão no secundário
I1 = corrente no primário
I2 = corrente no secundário
N1 = número de espiras no enrolamento primário
N2 = número de espiras no enrolamento secundário
 

Alguns Tipos de transformadores:



Transformador de alimentação:


É usado em fontes, convertendo a tensão da rede na necessária aos circuitos eletrônicos.

Seu núcleo é feito com chapas de aço silício, que tem baixas perdas, em baixas freqüências, por isto é muito eficiente. Às vezes possuem blindagens, invólucros metálicos.

img

Transformador de áudio:

 
Usado em aparelhos de som a válvula e certas configurações a transistor, no acoplamento entre etapas amplificadoras e saída ao auto-falante.
 
Geralmente é semelhante ao t. de alimentação em forma e no núcleo de aço-silício, embora também se use a ferrite. Sua resposta de freqüência dentro da faixa de áudio, 20 a 20000 Hz, não é perfeitamente plana, mesmo usando materiais de alta qualidade no núcleo, o que limita seu uso.

Transformador de distribuição:

 
Encontrado nos postes e entradas de força em alta tensão (industriais), são de alta potência e projetados para ter alta eficiência (da ordem de 99%), de modo a minimizar o desperdício de enegia e o calor gerado. Possue refrigeração a óleo, que circula pelo núcleo dentro de uma carapaça metálica com grande área de contato com o ar exterior.
 
Seu núcleo também é com chapas de aço-silício, e pode ser monofásico ou trifásico (três pares de enrolamentos).

img

Os transformadores trifásicos podem ter seu enrolamentos ligados de forma estrela ou triangulo, veja artigo correspondente para mais detalhes

Transformadores de potencial:

 
Encontra-se nas cabines de entrada de energia, fornecendo a tensão secundária de 220V, em geral, para alimentar os dispositivos de controle da cabine - relés de mínima e máxima tensão (que desarmam o disjuntor fora destes limites), iluminação e medição. A tensão de primário é alta, 13.8Kv ou maior.
 
O núcleo é de chapas de aço-sílicio, envolvido por blindagem metálica, com terminais de alta tensão afastados por cones salientes, adaptados a ligação às cabines. Podem ser mono ou trifásicos.

Transformador de corrente:


Usado na medição de corrente, em cabines e painéis de controle de máquinas e motores. Consiste num anél circular ou quadrado, com núcleo de chapas de aço-sílicio e enrolamento com poucas espiras, que se instala passando o cabo dentro do furo, este atua como o primário.
 
A corrente é medida por um amperímetro ligado ao secundário (terminais do TC). É especificado pela relação de transformação de corrente, com a do medidor sendo padronizada em 5A, variando apenas a escala de leitura e o número de espiras do TC.

img

Transformadores de pulso:

 
São usados no acoplamento, isolando o circuito de controle, de baixa tensão e potência, dos tiristores, chaves semicondutoras.