Transformador Real
Transformador real
Qual a diferença entre transformador ideal e transformador real?
 Os transformadores ideais não apresentam perdas;
 Os transformadores reais apresentam perdas como:
• Nem todo o fluxo está confinado ao núcleo, havendo fluxo de dispersão nos
enrolamentos.
• Existem perdas ôhmicas nos enrolamentos
• Perdas magnéticas (histerese magnética) no núcleo
Transformador real - Tipos de perdas
1 - Perdas no cobre:
Resultam da resistência dos fios de cobre nas espiras primárias e secundárias. As
perdas pela resistência do cobre são perdas sob a forma de calor (Perdas Joule) e não
podem ser evitadas.
Perdas Joule
Portanto parte da energia será dissipado na forma de calor
Transformador real - Tipos de perdas
2 - Perdas no ferro :
a) Histerese:
Energia transformada em calor na reversão da polaridade magnética do núcleo
transformador;
Transformador real - Tipos de perdas
2 - Perdas no ferro :
a)
Histerese:
Ciclo de histerese
B (T)
H (A/m)
Transformador real - Tipos de perdas
2 - Perdas no ferro :
b) Correntes parasitas:
Quando uma massa de metal condutor se desloca num campo magnético, ou é sujeita
a um fluxo magnético móvel, circulam nelas correntes induzidas. Essas correntes
produzem calor devido às perdas na resistência do ferro (perdas por correntes de
Foucault).
Para atenuar o efeito das correntes parasitas os núcleos dos transformadores são
formados por lâmina de ferro.
Essas lâminas minimizam significativamente as correntes parasitas, pois são isoladas
entre si.
Transformador real - Tipos de perdas
2 - Perdas no ferro :
b) Correntes parasitas (Foucault):
Forno de indução caseiro
https://www.youtube.com/watch?v=RzR7K1ti7Vo
Aquecedor indutivo
https://www.youtube.com/watch?v=wIhKcGeIlPo
Aquecendo uma barra
https://www.youtube.com/watch?v=0vL-sArhmkI
Fluxo
magnético
Aquecendo uma pedaço
metal
Fluxo
magnético
https://www.youtube.com/watch?v=k4xsqw463Hs
Correntes
parasitas no
núcleo do
material
Lâminas de ferro
isoladas entre si
reduzem as
correntes
parasitas
Transformador real - Perdas
Portanto no transformador real temos perdas:

Na resistência dos condutores;

Nem todo o fluxo se encontra confinado no núcleo, existindo fluxos dispersos;

A permeabilidade do núcleo não é infinita e as perdas no núcleo existem, quando
o mesmo é submetido a um campo magnético variável no tempo.
Circuito equivalente do transformador real
Transformador real - Perdas
R1
jX2
jX1
Rc
R2
Xm
R1 e R2: resistência das bobinas [Ω], que representam as perdas Joule no condutor;
X1 e X2: reatância indutiva no enrolamento [Ω], representam as perdas de dispersão
de fluxo;
Rc: perdas por corrente parasitas no ferro, [Ω];
Xm: reatância de magnetização no núcleo, [Ω].
Exercícios
1) Qual a diferença básica entre um transformador real e ideal?
2) O que são perdas por efeito Joule no condutor, e porque elas existem? É possível
eliminá-las completamente?
3) O que é histerese? Como funciona a curva de magnetização?
4) Porque o material satura?
5) O que é indução residual?
6) Qual a principal conseqüência da histerese em núcleos de máquinas CA?
7) O que são correntes parasitas ou Foucault?
8) Como podem ser minizadas as perdas de Foucault?
9) Desenhe o circuito equivalente do transformador real e explique cada parte.
Exercícios
1) Qual a diferença básica entre um transformador real e ideal?
Transformador ideal não existem perdas, já o transformador real existem perdas.
2)O que são perdas por efeito Joule no condutor, e porque elas existem? É possível eliminá-las completamente?
São perdas por calor no fio. Ela existe pois P=R.I², ou seja, como condutor tem uma resistência e esse tiver uma
corrente circulando, vai existir uma perda de potencia. Não é possível eliminar 100% da perda.
3) O que é histerese? Como funciona a curva de magnetização?
A histerese é a tendência de um material de conservar suas propriedades na ausência de um estímulo que as
gerou.
Materiais ferromagnéticos orientam gradativamente seus domínios a medida que um campo aplicado cresce.
Entretanto, esse alinhamento não segue um comportamento linear e varia de material para material. O
alinhamento dos domínios magnéticos reflete diretamente no valor da indução dentro do material. Então,
podemos construir um gráfico que mostre as variações da indução em função do campo H aplicado a uma
amostra de material ferromagnético. Assim é obtida a curva de magnetização.
Porque o material satura?
Porque todos os domínios se orientam.
O que é indução residual?
É o valor de indução que permanece no material após cessado o efeito do campo magnetizaste H.
Qual a principal conseqüência da histerese em núcleos de máquinas CA?
Aquecimento.
Exercícios
O que são correntes parasitas ou Foucault?
Quando uma massa de metal condutor se desloca num campo magnético, ou é sujeita a um fluxo magnético
móvel, circulam nelas correntes induzidas. Essas correntes produzem calor devido às perdas na resistência do
ferro
Como podem ser minizadas as perdas de Foucault?
Utilizando várias chapas laminadas (isoladas entre si) ao invés de um material maciço.
Desenhe o circuito equivalente do transformador real e explique cada parte.
R1 e R2: resistência das bobinas [Ω], que representam as perdas Joule no condutor;
X1 e X2: reatância indutiva no enrolamento [Ω], representam as perdas de dispersão de fluxo;
Rc: perdas por corrente parasitas no ferro, [Ω];
Xm: reatância de magnetização no núcleo, [Ω].
FIM