Dimensionamento do transformador
■ Que transformador para que circuito?
Cada circuito necessita de uma potência de transformador específica
Para dimensionar um transformador de equipamento, para além de
adicionar as potências dos circuitos de utilização, é ainda necessário
ter em conta a potência instantânea admissível (potência de
chamada)
Curvas de dimensionamento pela queda de tensão sob cos ϕ = 0,5
Potência de chamada
em VA
Potência
do transformador
necessário
■ Como dimensionar um transformador?
Para um equipamento comportando automatismos, a potência do
transformador depende:
• Da potência instantânea máxima necessária (potência de chamada)
• Da potência permanente absorvida pelo circuito
• Da queda de tensão
• Do fator de potência
1) Determinar a potência de chamada
Para determinar a potência de chamada, ter em conta o seguinte:
• Duas chamadas não se produzem ao mesmo tempo
• Considerar um fator de potência cos ϕ = 0,5 na chamada
• Pelo menos 80% dos aparelhos são alimentados ao mesmo tempo
De modo empírico e simplificado, esta potência calcula-se pela
fórmula seguinte:
P chamada = 0,8 (∑Pm + ∑Ps + Pc)
• ∑ Pm: soma de todas as potências de manutenção dos contactores
• ∑ Ps: soma de todas as potências dos sinalizadores
Pc: potência de chamada do maior contactor
Exemplo:
Um armário de comando de máquina ferramenta comportando:
• 10 contactores para motores 4 kW, potência de manutenção 8 VA
• 4 contactores para motor 18,5 kW, potência de manutenção 20 VA
• 1 contactor para motor 45 kW, potência de manutenção 20 VA e
potência de chamada 250 VA cos ϕ = 0,5
• 25 relés de telecomando, potência de manutenção 4 VA
• 45 sinalizadores, consumo 1 VA
• ∑ Pm =10 x28 VA = 80 VA
4 x20 VA = 80 VA
1 x20 VA = 20 VA
25 x2 4 VA =100 VA
280 VA
• ∑ Ps =45 x 1 VA = 45 VA
Pc =250 VA
P chamada = 0,8 (280 + 45 + 250) = 460 VA, a cos ϕ = 0,5
2) Dimensionar o transformador
Para os transformadores de comando em particular, é suficiente,
a partir da potência de chamada a cos ϕ = 0,5, utilizar o quadro
abaixo:
Potência
Potência instantânea admissível em VA IEC/EN 61558-2-2
nominal
com cos ϕ de:
em VA
IEC e CSA
0,20,30,40,50,60,70,80,9 1
40 908072666157535153
63 160140130120110100 95 91130
100 240210190170160150140140140
160 460390330290260230210190180
250 830690590510450400360330310
400
1 600 1 300 1 100 1 000
890
800
730
680
650
630
2 100 1 800 1 600 1 400 1 300 1 200 1 100 1 000 1 100
1 000
5 400 4 600 4 000 3 600 3 300 3 000 2 700 2 600 2 600
1 600
9 100 8 100 7 300 6 700 6 200 5 800 5 500 5 300 5 700
2 500
8 100 7 300 6 600 6 100 5 700 5 400 5 200 5 100 5 600
4 000
16 000 14 000 12 000 10 000 9 000 8 200 7 500 6 900 6 700
Uma potência de chamada de 460 VA a cos ϕ = 0,5 conduz a um
transformador de 250 VA mínimo
• Para outros transformadores pode, por exemplo utilizar-se o ábaco
das curvas de dimensionamento pela queda de tensão
8Q R P L Q D O 8Q R P L Q D O 8Q R P L Q D O Para uma potência de chamada de 460 VA cos ϕ = 0,5, é necessário
um transformador de 160 VA se fôr admissível uma queda de tensão
5%
(por
hipótese)
X H S V
de
na tensão de saída
3) Verificar a escolha
Efectuar o controlo seguinte:
• calcular a soma das potências de manutenção de todas as bobinas
e de todos os sinalizadores
• aplicar um coeficiente de 80 % (admitindo ser essa a percentagem
de consumidores simultaneamente sob tensão), ou utilizar o valor real
se for conhecido
A potência anteriormente obtida para o transformador deve ser
igual ou superior ao resultado deste cálculo
Regras a aplicar para determinar o calibre da proteção no
secundário:
Para verificar se o dispositivo de proteção está correto, pode ser
obtido um valor aproximado de Icc mínima no ponto mais distante
da linha a partir da seguinte fórmula:
Us
I c/c min. = 2
U s U c/c % 2ρl
x
+
P 100 S
Us = tensão secundária do transformador
P = potência do transformador
U c/c % = tensão de curto-circuito do transformador
I = comprimento da linha em (m)
S = secção da linha em mm2
ρ cobre = 0,027 Ω mm2/m
O calibre da proteção será escolhido de modo a ter um tempo de
corte de 5 s máx. para a corrente Icc calculada anteriormente:
I c/c min.
Fusível gG: ≤
4
I c/c min.
Disjuntor tipo C:
≤
8
Exemplo: transformador de comando 630 VA - 230/24 V ref. 0 442 17
(
)
2 x 1,52
Proteção
transfo
25 A gG
15 m
Proteção linhas
Utilização
24
I c/c min. =
= 41,76 A
242 3,8 2 x 0,027 x 15
x
+
630100
1,5
042715-6817s.eps
(
)
41,76
41,76
= 10,44 → gG 10 A máx.
= 5,22 → Dx tipo C 5 A máx.
4
8
281