Neste período industrial, os transformadores são uma descoberta importante, pois atendem a vários requisitos e itens essenciais de diversos setores. O princípio do transformador está inteiramente na transformação de energia. Dependendo da teoria de Indução eletromagnética , Faraday estendeu esta teoria para um transformador, e também esta máquina quase opera na mesma teoria. Portanto, o tipo essencial de transformador que foi descoberto é a bobina de indução. Enquanto os transformadores de corrente alternada iniciais foram desenvolvidos no ano de 1870 e a partir daí a inovação foi estendida para inventar vários tipos de transformadores como o tipo núcleo e transformadores do tipo concha, e muitos outros. Este artigo se concentra principalmente na explicação do tipo de núcleo transformador , seu funcionamento, construção, tipos e benefícios.
O que é o transformador de tipo de núcleo?
No transformador tipo núcleo, o núcleo magnético é construído com laminações onde cria uma moldura em forma de retângulo. Essas laminações têm a forma de tiras em L, conforme ilustrado na imagem abaixo. Para evitar o alto nível de relutância que é formado nas junções onde as laminações são unidas umas às outras, a outra camada é empilhada de forma diferente de modo a remover as junções contínuas. O diagrama do transformador de tipo central é:
Transformador tipo núcleo
Construção
Qualquer tipo de transformador é construído principalmente com três partes: núcleo, um enrolamento primário e um enrolamento secundário.
A parte central é importante, pois fornece uma via magnética contínua com um entreferro no nível mínimo. Este é construído com chapas de aço revestidas de plástico onde há uma grande quantidade de silício. E também as folhas laminadas retêm maior permeabilidade e mínima perdas de histerese .
Para diminuir as perdas causadas por correntes parasitas, a chapa de aço é protegida com um polidor de chapa leve revestida ou cobrindo-a com uma camada de óxido na superfície. A largura da laminação é variada na faixa de 0,35 mm com frequência de 50 Hz a 0,5 mm com frequência de 25 Hz.
Além disso, para evitar espaços mínimos entre as camadas, as folhas de aço posteriormente são colocadas em uma ordem, e essas juntas escalonadas são chamadas de juntas imbricadas. E chegando à construção do transformador, aqui há dois tipos de construções, uma é do tipo núcleo e a outra é do tipo casca. Aqui, nos concentramos na construção do tipo de núcleo.
No transformador do tipo núcleo, alguma parte da seção do núcleo é protegida por enrolamentos. Em geral, a seção do núcleo do transformador do tipo núcleo será retangular e as bobinas serão retangulares ou circulares. Ambos os enrolamentos são posicionados nas extremidades opostas da seção do núcleo.
Nos transformadores do tipo de núcleo de tamanho grande, bobinas de formato redondo ou cilíndrico são usadas devido à razão de que a capacidade mecânica das bobinas de formato circular é mais do que a das retangulares. Esses enrolamentos são protegidos por uma camada helicoidal com várias camadas protegidas umas das outras usando papel, tecido, canais de resfriamento ou placas micarta. Para minimizar os vazamentos de fluxo, ambos os enrolamentos são localizados um após o outro usando um cilindro de alto isolamento que é mostrado na imagem.
Tipos de transformador de tipo de núcleo
Com base na laminação usada no transformador, o transformador do tipo núcleo é classificado em dois tipos e são
- Laminações L-L
- Laminações U-I
Quando ambas as laminações de estampagem são soldadas coletivamente, isso forma a forma necessária do núcleo do transformador. A forma do transformador é selecionada de acordo com a classificação do transformador. Em um nível mínimo de classificação do transformador, o enrolamento tem a forma de um retângulo ou quadrado.
Assim, uma seção transversal quadrada ou retangular é usada. O transformador com classificação mínima também tem menor capacidade de retenção de corrente condutores e é simples cobrir o condutor nessas formas. Além disso, usar esses formatos é econômico para transformadores de classificação mínima.
Laminações do tipo núcleo
No caso de transformadores nominais enormes, o condutor de enrolamento de nível espesso é utilizado para lidar com níveis de corrente elevados. É um tanto complicado torcer o condutor no retângulo ou na forma quadrada desejada. O enrolamento em forma de círculo é a seleção apropriada para o enorme transformador nominal, de modo que aumente o uso do condutor de cobre.
Considerando que a quantidade correspondente do espaço é deixada sem uso entre o núcleo e o enrolamento quando o enrolamento redondo em um enrolamento de núcleo com seção transversal quadrada é usado. Para minimizar isso, o tipo de velocidade do núcleo transversal é empregado. A proteção de várias formas ocorre para construir um núcleo quase transversal. E isso pode ser de uma, duas ou várias etapas
Vantagens e desvantagens
O méritos e deméritos do núcleo e tipo de núcleo do transformador são explicados da seguinte forma:
Méritos
Boa habilidade mecânica
Os enrolamentos de forma cilíndrica nos transformadores do tipo núcleo são protegidos por toda a parte do núcleo simétrico. A abordagem em que eles são integrados fornecerá o benefício de uma capacidade mecânica aprimorada em comparação com outros tipos de enrolamentos. Conforme declarado, este transformador de núcleo é construído usando uma metade de cada enrolamento que é coberto ao redor de cada enrolamento de seu circuito magnético.
Prevenção de perdas de ferro
A laminação do transformador do tipo núcleo é geralmente organizada de modo a construir uma junta de interseção com um par adicional de proteções e isso aumenta a precisão da largura do núcleo. O empilhamento das laminações também oferece o benefício de minimizar as perdas de ferro e o vazamento de fluxo.
Adequado para altas frequências
Como existem vários níveis de laminação de aço, os quais são protegidos por uma substância isolante não condutora entre cada camada, as correntes parasitas estão presentes e os efeitos de magnetização são minimizados. Como as finas laminações são tão complicadas de construir e econômicas também, elas tornam o dispositivo adequado para uma ampla gama de frequências .
Deméritos
Os deméritos do transformador do tipo núcleo incluem o seguinte.
Não é adequado para aplicações externas
Considerando o outro tipo de transformador seco, um transformador do tipo núcleo não é absolutamente adequado para aplicações externas. Diferentemente dos transformadores a óleo, eles não são protegidos contra corrosão e também não têm proteção contra fatores atmosféricos externos, pois podem destruir gradualmente seus componentes internos, especialmente aqueles construídos em metal. É especialmente adequado para eletrodomésticos e aparelhos de fabricação em pequena escala, como centrais e centrais de energia internas.
Barulhento
Um transformador do tipo núcleo e outros transformadores secos produzem altos níveis de ruído. Ele pode até mesmo produzir descargas sonoras de estanho ou ruído elétrico que ocorre devido ao arco voltaico nas laminações.
Formulários
O aplicações do transformador tipo núcleo está:
Usado em aplicações de nível de alta tensão, como transformadores de distribuição, auto e transformadores de potência.
Isso é tudo sobre o conceito de um transformador do tipo núcleo. Este artigo forneceu uma explicação clara sobre o transformador do tipo núcleo, seu funcionamento, construção, tipos e vantagens. Saiba quais são os aplicações da vida real do transformador central ?
