Embed Size (px)
Citation preview
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Pode-se observar, na figura a
seguir, que dois enrolamentos
normais podem ser conectados de
forma que um deles é comum a
ambos os circuitos do primário e
do secundário.
1
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
2
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
3
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Uma diferença importante entre o
transformador de dois enrolamentos
e o autotransformador é que no
primeiro os enrolamentos estão
eletricamente isolados, ao passo que
no segundo os enrolamentos estão
conectados entre si.
4
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Outra diferença é que no
autotransformador, o enrolamento
ab, da figura anterior, deve ter
uma isolação extra uma vez que
deve estar isolado para a tensão
máxima do equipamento.
5
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Os autotransformadores têm
reatâncias de dispersão menores,
perdas mais baixas, menores
correntes de excitação e custam
menos que os transformadores de
dois enrolamentos.
6
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Analisar o exemplo 2.7 da página 92.
7
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
A relação de espiras efetiva de um
autotransformador é:
A sua potência nominal é a relação
anterior vezes a do transformador de
dois enrolamentos.
1
8
N
N2 N1
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
No autotransformador parte da
energia é transferida
condutivamente do primário para
o secundário e o restante da
energia é transferida por ação de
transformação.
9
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
A energia transferida
condutivamente representa o
acréscimo da capacidade em kVA.
Por isso tem tamanho reduzido e
tem perdas no núcleo menores.
10
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Se houver, em função de uma
falha, a abertura do enrolamento
comum do autotransformador, a
tensão primária será aplicada ao
secundário. Isso causará danos
aos equipamentos e problemas de
segurança.
11
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Transformadores com três ou mais
enrolamentos, conhecidos como
transformadores de múltiplos
enrolamentos, são usados para
interconectar três ou mais circuitos
que podem ter tensões diferentes.
12
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Um transformador de múltiplos
enrolamentos custa menos e é
mais eficiente do que um número
equivalente de transformadores de
dois enrolamentos.
13
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Além dos transformadores de
potência, essa configuração
também existe em pequenos
transformadores usados em
eletrônica.
14
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Nos transformadores de distribuição
rural, existem dois enrolamentos de
127 V conectados em série. Circuitos
de baixa potência podem ser
alimentados em 127 V, enquanto
motores podem ser alimentados em
254 V.
15
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Transformadores com apenas um
enrolamento primário.
Múltiplos Enrolamentos
16
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
17
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Os sistemas monofásicos,
notadamente os monofilares com
retorno por terra, são construídos
com custos reduzidos, posto que
têm construção simplificada e
menores custos de manutenção e
operação.
18
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
As cargas nas zonas rurais são
geralmente tão pequenas que
raramente são necessários três
condutores para atender a
capacidade de transporte das
mesmas. A simplificação da
construção permite menores custos.
19
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Nos sistemas de transmissão, os
transformadores costumam ter 3
enrolamentos. Por exemplo, em
uma subestação que reduza a
tensão de 230 kV para 138 kV,
haverá um terceiro enrolamento em
13,8 kV conectado em delta.
20
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Transformador 225 MVA – 275 kV
Múltiplos Enrolamentos
21
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
O terceiro enrolamento de média
tensão é usado para diversas
finalidades, entre as quais alimentar
os serviços auxiliares da subestação
e, eventualmente, alimentar um
sistema de distribuição local.
22
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Capacitores estáticos ou
conversores que utilizam eletrônica
de potência podem ser conectados
aos enrolamentos terciários para
corrigir o fator de potência ou
regular a tensão.
23
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
O terciário conectado em delta
fornece um caminho de baixa
impedância para as componentes
de terceira harmônica da corrente
de excitação, de modo a reduzir a
terceira harmônica da tensão de
neutro.
24
