Transformadores - Perdas no cobre e no ferro.pdf

7/27/2019 Transformadores - Perdas no cobre e no ferro.pdf

1/5

Clube da eletrnica Mquinas eltricas

Perdas no cobre e no ferro dos transformadores Autor: Clodoaldo Silva - Verso: Ago2011. 1

Perdas no cobre e no ferro

Os transformadores em geral apresentam perdas de potncia quando esto em funcionamento, estas

perdas so no cobre e no ferro.

Perdas no cobre

As perdas no cobreocorrem devido ao aquecimento das bobinas, onde parte da energia ser dissipada na

forma de calor. Uma das formas de reduzir as perdas no cobre usando ventiladores que foram a

circulao de ar.

Perdas no ferro

As perdas no ferro ocorrem devido a histerese magntica e correntes parasitas no ferro. Para atenuar o

efeito das correntes parasitas os ncleos dos transformadores so formados por lmina de ferro. As lminas

interrompem as correntes parasitas, pois so isoladas entre si.

A histerese magntica um fenmeno tpico de materiais ferromagnticos e significa atraso ou retardo.

Esse fenmeno ocorre porque materiais ferromagnticos se magnetizam rapidamente quando sofrem

influncia do campo magntico, porm, no desmagnetizam to rapidamente quando o campo retirado.

Assim, existe um atraso entre o magnetizar e o desmagnetizar, este atraso a histerese que resulta em

perdas energia.


2/5



Encontrando as perdas no cobre

As perdas no cobre dos transformadores podem ser encontradas atravs de ensaio. Este ensaio necessita

alguns cuidados, pois o secundrio do transformador colocado em curto circuito. Um varivolt inicialmente

zerado dever elevar a tenso do primrio at que a corrente do secundrio chegue ao seu valor nominal,

um ampermetro dever monitorar esta corrente.

As perdas de potncia no cobre ser o produto entre a tenso (V1) e a corrente (I1) do medido no primrio

do transformador. A corrente no primrio baixa, portanto, se estiver usando um alicate ampermetro ser

necessrio improvisar um transformador de corrente.

O valor da corrente medida pelo ampermetro ser I

vezes no nmero de espiras usado, por exemplo, se

foram dadas 5 voltas e a corrente medida foi de 1A

ento a corrente real ser 1A5 = 200mA

Com o mesmo ensaio podemos encontrar a tenso de curto circuito a impedncia percentual e a corrente

de curto circuito.

Tenso de curto ci rcuito (Vcc ou UK)

A tenso de curto circuito a tenso no enrolamento primrio capaz de fazer circular no secundrio em

curto a corrente nominal.

Exemplo:

Tenso nominal no primrio = 500V

Corrente nominal no secundrio = 20A


3/5



Medindo a tenso no primrio com o secundrio em curto, temos 30V que a tenso de curto circuito.

Impedncia percentual (Z%)

Uma vez medido a tenso de curto circuito podemos calcular a impedncia percentual do transformador

utilizando a seguinte expresso:Z = (Vcurto-circuito)Vnominal).Z = (30V500V)Z = 0,06 Z = 6% (Para obter o resultado em percentual mult ipli camos por 100)

Este valor costuma variar entre 3 e 9% e deve ser impresso na plaqueta dos transformadores.

Corrente de curto ci rcuito (Icc)

O valor da impedncia percentual utilizado para clculo da corrente de curto circuito e dimensionamento

de dispositivos de proteo do equipamento.

Icc = I2nominal ZIcc = I2nominal ZIcc = 20A 0,06Icc = 333,33A

Encontrando as perdas no ferro atravs de ensaios

As perdas no ferro dos transformadores tambm so encontradas atravs de ensaio, porm, agora osecundrio fica aberto. Este no requer muitos cuidados, basta ligar o primrio com a tenso nominal e

medir a corrente no primrio.

O produto tenso-corrente no primrio com o secundrio aberto ser a potncia perdida no ferro.


4/5



Fator de potncia dos transformadores (cos)Com este mesmo ensaio podemos encontrar o fator de potncia (cos) do transformador, que muitoimportante para dimensionamento de bancos de capacitores. A equao para calcular o fator de potncia :

Rendimento dos transformadores

As perdas no cobre e no ferro influenciam diretamente no rendimento () do transformador, esserendimento a relao entre a potncia de sada e a potencia de entrada.

O rendimento pode se calculado pela seguinte expresso:

Exemplo: Um transformador alimenta uma carga resistiva de 10. A corrente medida no primrio de 1,1A

e do secundrio 1A. Sabendo-se que a tenso do primrio 100V e a relao de espiras de 10:1. Qual o

rendimento deste transformador.

Soluo:

P1= V1.I1P1= 100V.1,1AP1 = 110W

P2= V2.I2P2= 10V.1AP2 = 100W

= P2P1 = 100W110W = 0,91


5/5



Isto significa que somente 91% da potncia de entrada realmente utilizada, enquanto que 9% perdida,

lembre-se que voc paga pela potncia consumida (entrada) e no pela potncia fornecida (sada).

Sabendo-se que a potncia de entrada igual a potncia de sada + a potncia perdida no cobre + apotncia perdida no ferro, podemos formar uma equao mais completa para clculo do rendimento:

O homem superior atribui a culpa a si prprio; o homem comum aos outros.

Confcio

Clodoaldo Silva

www.clubedaeletronica.com.br

Documents

Transformadores - Perdas no cobre e no ferro.pdf