Transformadores

 Transformadores (também conhecidos como Trafos) são dispositivos elétricos usados para transformar valores de tensão e corrente, ou modificar valores de impedância elétrica. 

  Os transformadores existem desde 1831, criados por Michael Faraday, obedecendo as leis de Faraday e de Lenz - as leis do Eletromagnetismo e da indução Eletromagnética respectivamente – que afirmam que é possível criar uma corrente elétrica a partir de um condutor influenciado por um campo magnético variável.

 Os transformadores em geral têm:
- Enrolamentos: Os enrolamentos do transformador são formados por várias Bobinas isoladas entre si, geralmente com uma camada de verniz sintético. As Bobinas são constituídas de um material condutor, geralmente cobre ou alumínio. Os enrolamentos são denominados de: Primário (Entrada) e Secundário (Saída), caso se tenham 2 enrolamentos. Há casos onde se encontra um terceiro enrolamento, chamado de Terciário (Saída).

- Núcleo: O responsável por transferir através de princípios magnéticos a corrente de um enrolamento para outro, geralmente são usadas chapas de aço laminadas (em geral de aço-silício, por diminuírem as perdas por Corrente de Foucault/Correntes Parasitas) ou o próprio ar, quando os enrolamentos são expostos a atmosfera. 
 Esses 2 componentes são conhecidos por “parte ativa do transformador”, os demais são os “acessórios complementares”, que não influem diretamente em seu funcionamento.


TIPOS DE TRANSFORMADOR

Monofásico

 Os transformadores monofásicos geralmente são formados pelos enrolamentos Primário e Secundário, o núcleo e os isolamentos entre os enrolamentos. São usados para Elevar, Rebaixar ou Isolar (reduzindo ruídos no secundário) valores de tensão elétrica. Sendo divididos em três grupos:

 - Transformador Elevador: Realiza a elevação da tensão imposta no enrolamento Primário para o Secundário, graças a diferença do número de espiras no Primário que é menor que a do Secundário tornando a indução magnética maior no Secundário, obtendo maior tensão. É usado em situações onde é necessário transformar tensões de 127V para 220V.

 - Transformador Abaixador: Rebaixa a tensão imposta no enrolamento Primário para o Secundário, já que o número de expiras do Primário é maior que no Secundário, diminuindo a indução magnética no Secundário e consequentemente o valor da tensão. É usado em situações como no carregador de celular, que transforma tensões de 220V-127V para 5V.

 - Transformador Isolador: Mantem o valor de tensão imposto no enrolamento Primário para o enrolamento Secundário, através de um isolamento físico entre os enrolamentos, que proporciona redução de ruídos no Secundário.


Trifásicos

 Os transformadores trifásicos (de potência), elevam ou rebaixam valores de tensão, consequentemente elevando ou rebaixando os valores de corrente do circuito, de modo que se mantenha a potência do circuito.

 São constituídos internamente por 3 transformadores monofásicos que podem ser interligados de diversas maneiras, como por exemplo o circuito dos enrolamentos primários em forma de triângulo e os secundários no formato de estrela, conseguimos um grupo em que o primeiro irá receber uma corrente trifásica e o secundário ficará com três fases e o neutro, que neste caso será o centro da estrela.

 Com isso, podemos ter diversas formas de tensões, que podem ser classificadas em simples ou compostas. Se formos falar da distribuição da energia elétrica, conseguimos ver 400 volts entre fases em três situações. Em relação a 230 volts, o temos em qualquer uma das fases, inclusive no neutro. 

 Os transformadores trifásicos são divididos em 2 grupos: - Transformadores de Força (Elevadores de Tensão): Esses transformadores são utilizados para gerar, transmitir e distribuir energia em subestações e concessionárias. Possuem potência de 5 até 300 MVA. Quando operam em alta tensão têm até 550 kV.

 - Transformadores de Distribuição (Rebaixadores de Tensão): Esses transformadores são utilizados para rebaixar a tensão para ser entregue aos clientes finais das empresas de distribuição de energia. São normalmente instalados em postes ou em câmaras subterrâneas. Possuem potência de 15 a 300 kVA; o enrolamento de alta tensão tem tensão de 15, 24,2 ou 36,2 kV, já o enrolamento de baixa tensão tem 380/220 ou 220/127 V.


Autotransformador

Nos autotransformadores os enrolamentos primário e secundário estão em contato entre si. O enrolamento tem pelo menos três saídas, onde as conexões elétricas são realizadas. Um autotransformador pode ser menor, mais leve e mais barato do que um transformador de enrolamento duplo padrão. Entretanto, o autotransformador não fornece isolamento elétrico. Autotransformadores são muitas vezes utilizados como elevadores ou rebaixadores entre as tensões na faixa 110-117-120 Volts e tensões na faixa 220-230-240 Volts. Por exemplo, a saída de 110 ou 120V de uma entrada de 230V, permitindo que equipamentos a partir de 100 ou 120V possam ser usados em uma região de 230V. Um autotransformador variável é feito expondo-se partes das bobinas do enrolamento e fazendo a conexão secundária através do deslizamento de um contato, resultando em variação na relação das espiras. Tal dispositivo é normalmente chamado pelo nome de marca Variac.



Transformadores de Potencial

 Reduzem valores de tensão elevados para tensões seguras, possibilitando maior segurança e medição adequada.  


Transformadores de Corrente

 Reduzem valores de corrente elevados para correntes mais seguras, possibilitando maior segurança e medição adequada.


SIMBOLOGIA

 Como visto nos tópicos acima, os transformadores são classificados por vários critérios, sendo eles:

 - As finalidades: Transformadores de corrente, Transformadores de potência, Transformadores de distribuição, Transformadores de força;

 - O tipo: Dois ou mais enrolamentos, Autotransformador;
 - Quanto ao material do núcleo: Ferromagnético, Núcleo de ar;
 - Quanto ao número de fases: Monofásico, Trifásico, Polifásico. 

 Estes transformadores são representados pelos símbolos:

TRANSFORMADOR IDEAL

 Como qualquer máquina elétrica, parte da potência gerada pelo transformador é consumida pelas perdas existente no próprio transformador, sendo assim, conhecendo as características da potência elétrica em corrente alternada podemos concluir que a potência elétrica total gerada pelo transformador é denominada Potência Aparente e a potência que se perde no funcionamento do transformador é a Potência Reativa.

 O transformador sem perdas, ou seja, o Ideal, tem as seguintes relações entre a transformação de Corrente   

                                     N1/N2=V1/V2=I2/I1

Sendo: 
N1 = Número de Espiras do Primário;
N2 = Número de Espiras do Secundário;
V1 = Tensão no Primário;
V2 = Tensão no Secundário;
I1 = Corrente do Primário;
I2 = Corrente do Secundário.

                                       Como Fazer Transformador:
https://www.youtube.com/watch?v=-GgB03vlNzU
https://www.youtube.com/watch?v=V8ht74WePOA
https://www.youtube.com/watch?v=yc91xZiM578


REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA

https://pt.wikipedia.org/wiki/Transformadorhttp://www.infoescola.com/eletricidade/transformadores/http://www.infoescola.com/eletricidade/impedancia-eletrica/http://www.saladaeletrica.com.br/trafo-monofasico/http://www.autotrafotransformadores.com.br/auto-transformadores-http://www.colegioweb.com.br/fisica/o-que-e-um-transformador-trifasico.htmlhttp://www.infoescola.com/fisica/corrente-de-foucault/

Conteúdo postado por: Guilherme Carvalho