Re: ARLA/CLUSTER: Transformadores - Cálculo Básico dos Mesmos - Nunca se sabe quando vamos necessitar

[Hugo Barata]

Informo que na minha zona existe um profissional com 40anos no
desenvolvimento e construção de qualquer tipo de transformadores no entanto
este artigo é bastante interessante.

73 de Hugo Barata CT2HMX

2008/5/8 Roland Gonçalves Gomes <Roland.Goncalves  oni.pt>:

>
>
> Transformador
>
> O transformador é um dispositivo electromagnético constituído por duas
> bobinas acopladas através de um núcleo magnético de elevada permeabilidade
> magnética. O princípio de funcionamento do transformador baseia-se no
> fenómeno da indução electromagnética, e em particular da indução
> electromagnética mútua entre bobinas. A principal função de um transformador
> é elevar ou reduzir as amplitudes da tensão ou da corrente entre as bobinas
> do primário e do secundário. O transformador caracteriza-se pela relação de
> transformação de tensão entre o primário e o secundário, *r*T=*N*2/*N*1.
>
> Os transformadores são utilizados numa gama muito variada de aplicações de
> processamento de informação e de energia eléctrica. Salientam-se, entre
> outras, a elevação e a redução da tensão e do número de fases em redes de
> transporte e distribuição de energia eléctrica, a redução da tensão ou da
> corrente em instrumentos de medida, a adaptação de impedâncias em
> amplificadores sintonizados em aplicações de rádio-frequência e frequência
> intermédia, a adaptação de resistências em aplicações áudio, ou simplesmente
> o isolamento galvânico entre partes de um mesmo circuito eléctrico.
>
> Para além de outros, é possível identificar os seguintes tipos de
> transformadores: auto-transformadores, transformadores com múltiplos
> enrolamentos no secundário, transformadores com ponto médio, transformadores
> de medida ou de protecção, transformadores de sinal e transformadores de
> potência.
>
> Existem diversos sensores que exploram o fenómeno da indução mútua entre
> bobinas, ou electromagnética. Estes transdutores são designados relutivos e
> electromagnéticos, e são utilizados na medição de grandezas não-eléctricas,
> tais como deslocamento, velocidade, aceleração, binário, força, pressão,
> etc.
>
> O funcionamento dos transformadores é explicado através das Leis de
> Faraday, que nos diz que quando um circuito sofre uma corrente variável
> produz um campo magnético, e quando um circuito é sujeito a um campo
> magnético variável é gerada uma corrente eléctrica.
>
> Tipos de transformadores
>
> *Transformador de alimentação:*
>
> O transformador de alimentação convencional é usado na conversão da tensão
> da rede para a tensão de funcionamento dos circuitos electrónicos. O
> rendimento é muito elevado, pois funciona com frequências muito baixas, é
> feito normalmente com chapas de aço no núcleo, possuindo algumas vezes
> blindagens metálicas para evitar interferências e blindagens de resina para
> evitar vibrações mecânicas.
>
> *Transformador de áudio:*
>
> Usado em aparelhos de áudio com válvula e em algumas configurações com
> transístores, no acoplamento entre etapas amplificadoras e na saída para os
> altifalantes (altifalantes). Geralmente é semelhante ao transformador de
> alimentação na sua forma pode usar núcleo de aço ou ferrite. A  resposta
> dentro da gama de frequências de áudio, 20 a 20000 Hz, não é perfeitamente
> linear, mesmo usando materiais de alta qualidade no núcleo, esta variação de
> eficiência ao longo da faixa de áudio limita o seu uso.
>
> *Transformador de corrente:*
>
> É usado sobretudo para efectuar medições, em cabines e painéis de controle
> de máquinas e motores. Consiste num anel circular ou quadrado, com núcleo de
> chapas de aço e enrolamento com poucas espiras, que se instala passando o
> cabo dentro do furo, este actua como o primário. A corrente é medida por um
> amperímetro ligado ao secundário.
>
> *Transformador de RF:*
>
> Os circuitos de rádio-frequência (RF, acima de 30kHz), usam
> transformadores no acoplamento entre  etapas dos circuitos de rádio e TV.
> Sua  potência em geral é baixa, e os enrolamentos têm poucas espiras,
> utilizando sobretudo núcleo de  ferrite. Costumam ter blindagem de alumínio,
> para dispersar interferências no circuito onde estão inseridos e nos
> equipamentos circundantes.
>
> *Transformadores de pulso:*
>
> São usados para acoplamento e separação entre circuitos, isolando o
> circuito de controle, de baixa tensão e potência. Têm geralmente núcleo de
> ferrite e invólucro plástico.
>
> Transformadores Simbologia
>
> Transformador com núcleo de ar
>
> [image: Simbolo Transformador com núcleo de ar]
>
> [image: Transformador com núcleo de ar]
>
> Transformador com núcleo de ferrite
>
> [image: simbolo Transformador com núcleo de ferrite]
>
> [image: Transformador com núcleo de ar]
>
> Transformador com núcleo de ferro
>
> [image: Simbolo Transformador com núcleo de ferro]
>
> [image: Transformador com núcleo de ferro]
>
> Cálculo de um transformador
>
> -Calculo da potencia total dos secundários.
> -Divide-se a potência do secundário pelo rendimento, para transformadores
> construídos manualmente pode-se arbitrar o rendimento em 0,8.
> -Calcula-se a secção do núcleo pela formula:
>
> [image: formula calculo do nucleo de um transformador]
> - Determina-se o número de espiras do primário pela fórmula:
> [image: formula calculo do número de espiras]
>
> Onde:
>
> V1 = Tensão do primário
> B = fluxo em linhas por centímetro quadrado
> S = Área do núcleo
> f = frequência em hertz
>
> 5) Sabendo que:
>
> [image: formula calculo de transformador]
>
> temos:
>
> [image: formula calculo de trafo]
>
> Onde:
>
> E1 = voltagem do primário
> N1 = número de espiras do primário
>
> Isto é um exemplo do processo de cálculo de um transformador, não é
> aconselhável construir um transformador baseado apenas nas informações aqui
> existentes.
>
> *Fórmulas utilizadas*
>
> *Potência total secundário*
>
> Potencia_VA= Volts_VA*Corrente_IA
> Potencia_PB = Volts_VB*Corrente_IB
> *
> Potência total secundário*
>
> Potencia_PS = (Potencia_PA +Potencia_PB)
>
> *Potência primário*
>
> Potencia_PP = PS/rendimento
>
> *Área do núcleo*
>
> S = 1.2* raiz(Potencia_PP)
>
> *Número de espiras primário*
>
> Espiras_Primário = (Volts_VP*100e+6)/(4.44*B*S*F)
>
> *Relação espiras por volt*
>
> r = Espiras_Primário/Volts_VP
>
> Espiras_Secundário_VA= r*Volts_VA
> Espiras_Secundário_VB = r*Volts_VB
>
> SP = (Potencia_PP/Volts_VP)/densidade
> SA = Corrente_IA/densidade
> SB = Corrente_IB/densidade
> Corrente Primário = Potencia_PP/Volts_VP
>
>
>
>
>
>
>
> CT2JHU – Roland Gomes
>
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>
>
>
>
>
> _______________________________________________
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> CLUSTER  radio-amador.net
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