Transformadores, características e aplicações! - Mundo da Elétrica
Você sabe o que são transformadores, para que servem e quais são as suas características? Os transformadores elétricos são máquinas extremamente importantes e fundamentais para os circuitos elétricos, com diversas aplicações. Sabendo da importância dos transformadores elétricos, o Mundo da Elétrica explica neste artigo o que é transformador, suas aplicações e características. Vamos lá pessoal!
Transformadores: O que são?
Assim como os motores e geradores, os transformadores também são considerados máquinas elétricas, porém são máquinas elétricas em repouso e que trabalham apenas em circuitos de corrente alternada. Os transformadores têm a capacidade de transmitir a energia elétrica de um circuito para o outro através de campos magnéticos, transformando os valores de tensão e de corrente ao mesmo tempo.
Por causa da ação deste campo magnético, os transformadores possuem a capacidade de converter a energia elétrica CA com um determinada frequência e tensão, em outra energia elétrica CA de mesma frequência, porém com nível de tensão diferente, ou seja, ele é capaz de elevar ou diminuir a tensão de saída em relação a sua entrada, além disso os transformadores servem como dispositivo isolador no circuito.
Características e aplicações de um transformador.
Existem diversos tipos de transformadores, onde cada um deles têm uma construção, tamanho e finalidade específica. Um detalhe importante sobre os transformadores é que teoricamente, eles têm de transferir toda a potência aplicada no primário para o secundário, por isso corre mudança tanto na tensão, quanto na corrente de saída em relação a sua entrada.
Transformadores: Aplicações!
Os transformadores são muito usados em dispositivos e instalações elétricas, operando como transformador elevador, abaixador ou isolador. Aplicação muito comum para os transformadores é no transporte de grande quantidade de energia elétrica para longas distâncias, assim reduzindo as quedas de tensões ao longo dos percursos.
Neste transporte da energia elétrica, após a geração os níveis de tensão são elevados para a energia ser transportadas pelas linhas de transmissão, para diminuir as quedas de tensão. Depois de percorrer grandes distâncias, estes valores de tensão são reduzidos para então serem distribuídos para aos consumidores.
Outra aplicação interessante que podemos citar para os transformadores é nos circuitos conversores, pois além de serem úteis para controlar os níveis de tensão eles também ser como isoladores como por exemplo, eliminando ruídos, entre muitas outras aplicações.
Transformadores: Constituição
O modelo básico de um transformador, que está representado na imagem abaixo, consiste em duas ou mais bobinas de fio enroladas em torno de um núcleo ferromagnético. Sendo que normalmente essas bobinas não estão interligadas diretamente entre si, de forma com que a única conexão entre estas bobinas é o fluxo magnético comum presente dentro do núcleo. Devido esta característica que o transformador também é usado como isolador nos circuitos elétricos.
Estrutura básica de um transformador elétrico.
Os transformadores possuem uma entrada e uma saída, sendo o enrolamento primário e o secundário respectivamente. Dessa forma, ligamos uma fonte de energia elétrica CA no enrolamento primário do transformador, enquanto no enrolamento do secundário do transformador conectarmos as cargas, pois é onde será fornecida energia para elas. É importante destacar que além dos enrolamentos primários e secundários, se houver um terceiro enrolamento, ele será denominado como enrolamento terciário.
Transformadores: Relações
Ao realizar cálculos e dimensionamentos dos transformadores usamos um modelo ideal, isto é, não consideramos perdas magnéticas. Isso significa que a permeabilidade magnética do núcleo é considerada infinita e a relutância é nula, que facilita a condução do fluxo magnético. Abaixo temos a imagem que representa as relações entre tensão, corrente e número de espiras do primário e do secundário de um transformador.
Relações de tensão, corrente e número de espiras de um transformador.
Transformadores:Rendimento
Os transformadores são máquinas elétricas de alto rendimento e isso é devido à falta de qualquer peça móvel no seu interior, não havendo fricções como nos motores e geradores de energia, além disso não existe perdas mecânicas no transformador. Um detalhe importante em relação aos transformadores é, quanto maior a potência maior será o rendimento do transformador.
Podemos dizer que as perdas de um transformador são perdas elétricas e perdas magnéticas, onde:
As perdas elétricas, também chamadas de perdas no cobre, ocorrem devido à resistência ôhmica dos enrolamentos do transformador;
As perdas magnéticas, também chamadas de perdas no cobre, ocorrem por causa do campo magnético alternado e as correntes induzidas no núcleo de ferro do transformador.
Existem vários tipos de transformadores como por exemplo os transformadores de corrente. Caso queira conhecer mais sobre esta máquina elétrica, abaixo temos um vídeo do canal Mundo da Elétrica que explica que explica o que são os transformadores de corrente, suas aplicações e características.
Se tiver interesse em aprender mais sobre transformadores ou outras máquinas elétricas como por exemplo, os motores de corrente alternada (CA) ou motores de corrente contínua (CC) visite outros artigos e o canal Mundo da Elétrica.