Qual é o componente básico em DC ou Fontes de alimentação AC ? Claro que é o transformador elétrico. Já se perguntou como funcionam os transformadores? Se esta pergunta vem à sua mente com frequência, você está definitivamente no lugar certo.
Mas antes de começar, vou dar um breve resumo sobre transformadores e diferentes tipos
O que é um transformador elétrico?
Um transformador elétrico
Um transformador elétrico é um dispositivo estático que é usado para a transformação do sinal elétrico CA em um circuito para o sinal elétrico da mesma frequência em outro circuito com uma pequena perda de potência. A tensão em um circuito pode ser aumentada ou diminuída, mas com um aumento ou diminuição proporcional nas classificações de corrente.
Diferentes tipos de transformadores
Diferentes tipos de transformadores podem ser classificados com base em diferentes critérios, como função, núcleo, etc.
Classificação de acordo com a função :
Transformador step-up
Transformador step-up
Um transformador elevador é aquele em que a tensão primária da bobina é menor que a tensão secundária. Um transformador elevador pode ser usado para aumentar a tensão no circuito. É usado em sistemas flexíveis de transmissão ac ou FACTS by SVC .
Transformador Abaixador
Transformador de redução
Um transformador abaixador é usado para reduzir a tensão. O tipo
de transformador em que a tensão primária da bobina é maior do que a tensão secundária é denominado como transformador redutor. A maioria das fontes de alimentação usa um transformador abaixador para reduzir a tensão perigosamente alta para uma tensão baixa mais segura.
A razão do número de voltas em cada bobina, chamada razão de voltas, determina a razão das tensões. Um transformador abaixador tem um grande número de espiras em sua bobina primária (entrada), que está conectada à fonte de alimentação de alta tensão, e um pequeno número de espiras em sua bobina secundária (saída) para fornecer uma baixa tensão de saída.
RELAÇÃO DE VOLTAS = (Vp / Vs) = (Np / Ns) Onde, Vp = tensão primária (entrada) Vs = tensão secundária (saída) Np = número de voltas na bobina primária Ns = número de voltas na bobina secundária Ip = primária ( corrente de entrada) Is = corrente secundária (saída).
Classificação de acordo com o núcleo
1. Tipo de núcleo 2. Tipo de casca
Transformador tipo núcleo
Neste tipo de transformador, os enrolamentos são dados a parte considerável do circuito no tipo de núcleo do transformador. As bobinas utilizadas são do tipo enrolada e cilíndrica no tipo de núcleo. Possui um único circuito magnético.
Transformador tipo núcleo
No transformador do tipo núcleo, as bobinas são enroladas em camadas helicoidais com diferentes camadas isoladas umas das outras por materiais como a mica. O núcleo tem dois membros retangulares e as bobinas são colocadas em ambos os membros no tipo de núcleo.
Transformador Tipo Shell
Os transformadores do tipo shell são o tipo mais popular e eficiente de transformadores. O transformador tipo shell tem um circuito magnético duplo. O núcleo tem três membros e ambos os enrolamentos são colocados nos membros centrais. O núcleo circunda a maior parte do enrolamento. Geralmente, discos multicamadas e bobinas sanduíche são usados no tipo casca.
Transformador tipo shell
Cada bobina de alta tensão está entre duas bobinas de baixa tensão e as bobinas de baixa tensão estão mais próximas da parte superior e inferior das culatras. A construção do tipo concha é mais preferida para operar em alta tensão do transformador.
O resfriamento natural não existe no transformador do tipo casca, pois o enrolamento do tipo casca é cercado pelo próprio núcleo. É necessário remover um grande número de enrolamentos para uma melhor manutenção.
Outros tipos de transformadores
Os tipos de transformadores diferem na maneira como as bobinas primárias e secundárias são fornecidas em torno do núcleo de aço laminado do transformador:
• Com base no enrolamento, o transformador pode ser de três tipos
1. Transformador de dois enrolamentos (tipo comum) 2. Enrolamento único (tipo automático) 3. Três enrolamentos (transformador de potência)
• Com base na disposição das bobinas, os transformadores são classificados como:
1. Tipo cilíndrico 2. Tipo de disco
• De acordo com o uso
1. Transformador de energia 2. Transformador de distribuição 3. Transformador de instrumento
O transformador de instrumento pode ser subdividido em dois tipos:
a) Transformador de corrente b) Transformador potencial
• De acordo com o tipo de refrigeração, o transformador pode ser de dois tipos
1. Resfriamento natural 2. Resfriamento natural imerso em óleo 3. Resfriado natural imerso em óleo com circulação forçada de óleo
Trabalho de transformador
Vamos agora mudar nossa atenção para o nosso requisito básico: Como funcionam os transformadores? O operação do transformador trabalha principalmente com o princípio da indutância mútua entre dois circuitos ligados por um fluxo magnético comum. Um transformador é basicamente usado para a transformação de energia elétrica .
Trabalho de transformador
Os transformadores consistem em tipos de bobinas condutoras como enrolamento primário e enrolamento secundário.
A bobina de entrada é chamada de enrolamento primário e a bobina de saída é chamada de enrolamento secundário do transformador.
Não há conexão elétrica entre as duas bobinas, em vez disso, elas são ligadas por um campo magnético alternado criado no núcleo de ferro macio do transformador. As duas linhas no meio do símbolo do circuito representam o núcleo. Os transformadores gastam muito pouca energia, então a saída de energia é quase igual à energia de entrada.
A bobina primária e a bobina secundária possuem altas indutâncias mútuas. Se uma das bobinas estiver conectada à fonte de tensão alternada, um fluxo alternado será estabelecido no núcleo laminado.
Este fluxo é ligado com a outra bobina e uma força eletromagnética é induzida, de acordo com a lei da indutância eletromagnética de Faraday.
e = M di / dt Onde e é induzido EMF M é indutância mútua
Se a segunda bobina estiver fechada, a corrente na bobina é transferida da bobina primária do transformador para a bobina secundária.
Equação de potência ideal do transformador
Enquanto nos concentramos em nossa pergunta sobre como funcionam os transformadores, o básico que precisamos saber é sobre a equação de potência ideal do transformador.
Equação de potência ideal do transformador
Se a bobina secundária estiver conectada a uma carga que permite que a corrente flua no circuito, a energia elétrica é transmitida do circuito primário para o secundário.
Idealmente, o transformador é perfeitamente eficiente, toda a energia de entrada é transformada do circuito primário para o campo magnético e para o circuito secundário. Se esta condição for atendida, a energia elétrica de entrada deve ser igual à energia de saída:
Dando a equação do transformador ideal
Os transformadores normalmente têm alta eficiência, então esta fórmula é uma aproximação razoável.
Se a tensão aumentar, a corrente diminuirá pelo mesmo fator. A impedância em um circuito é transformada pelo quadrado da relação de volta.
Por exemplo, se a impedância COM sestá ligada através dos terminais da bobina secundária, parece que o circuito primário tem uma impedância de ( N p/ N s)dois COM s. Essa relação é recíproca, de modo que a impedância COM pdo circuito primário parece que o secundário é ( N s/ N p)2Zp.
Esperamos que este artigo tenha sido breve, mas precisamente informativo sobre como funcionam os transformadores. Aqui está uma pergunta simples, mas importante para os leitores - Como um transformador é selecionado para projetar uma fonte de alimentação.
Forneça suas respostas na seção de comentários abaixo.
Créditos fotográficos:
Um transformador elétrico por wikimedia
Intensifique o transformador por imimg
Abaixe o transformador por MPja
Transformador de tipo de núcleo por informações elétricas
Shell Type Transformer por informações elétricas
Trabalhando do Transformer por criptografado
