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Transformadores Corrente eléctrica alternada Electromagnetismo Transformadores Máquinas corrente contínua Máquinas corrente alternada Outras máquinas.

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Apresentação em tema: "Transformadores Corrente eléctrica alternada Electromagnetismo Transformadores Máquinas corrente contínua Máquinas corrente alternada Outras máquinas."— Transcrição da apresentação:

1 Transformadores Corrente eléctrica alternada Electromagnetismo Transformadores Máquinas corrente contínua Máquinas corrente alternada Outras máquinas

2 230 V 50 Hz Transformador – o que é ?

3 10 kV 150 / 220 / 400 kV 60 / 15 kV 400 V Necessidade de transformadores P1P1 P 2 = P 1 – P P = RI 2 V = RI V1V1 V 2 = V 1 - V S = V I

4 I1I1 I2I2 1)I dirigindo-se para um ponto => F produz na mesma direção 2)Polaridade da tensão induzida ++

5 e2e2 e1e1 ~ V1V1 V2V2 N1N1 N2N2 Lei Lenz-Faraday : e 1 = ? e 2 = ? Se V 1 sinusoidal: max cos( t) Valor eficaz: (Boucherot)

6 Trf IDEAL : N1N1 N2N2 I1I1 I2I2 V1V1 V2V2 P 1 = P 2 Q 1 = Q 2 S 1 = S 2 = 100% P joule = 0 = fuga = 0 P histerese = 0 P eddy = 0 P = V I cos P 1 =... P 2 =... P 1 = P 2 r t =... V1V1 V2V2 I1I1 I2I2 Trf ideal – cos cos

7 Transformador real Transf. ideal + Perdas Perdas de Joule (resistência enrolamentos) Perdas no ferro (Foucault+Histerese) Dispersão magnética R1R1 X1X1 RCRC XmXm R2R2 X2X2 Transformador ideal R 1, R 2 : resistência das bobines X 1, X 2 : inductância de dispersão R C : perdas (Joule) ferro X m : reactância de magnetização I0I0

8 SNSN V 20 = V 1N I 1N = V 20 I 2N Z = R + j X L aquecimentoLimitação de I (1 ou 2) < 10 kVA > 10 kVA, < 10 MVA > 10 MVA

9 B m - valor máx da densidade de fluxo f - frequência K e - constante( depende do tipo de material e da espessura das lâminas ) K h - constante Perdas P Fe P Cu PhPh PePe P1P1 P2P2 P = V.I.cos P J = R.I 2

10 Rendimento e factor de carga 100 cos 2/3

11 V 1N V 20 ~ I 1N Vazio Relação transformação Consumo corrente em vazio I 0 Factor potência V 1cc I 2N ~ I 1cc V 2 0 Curto circuito Corrente curto circuito I 2cc Perdas Cobre Resistência equivalente Impedância equivalente Reactância equivalente Atenção: se Trf elevador V 2 Proteger secundário: pessoas circuitos eléctricos instrumentação terras... Outros ensaios: - isolamento - aquecimento (espectrógrafo) - rigidez dieléctrica -...

12 S N V 20 V CC % - 5 Corrente de curto circuito Ensaio CC - V 1CC ( I 2N ) V 1CC I 2N V 1N I 2CC Ex: Trf 110 / 35 kV V CC % = 5 I 2N = 9 kA (ensaio CC) V 1CC = 5%V 1N = 0,05 x = VI 2N = A V 1N = VI 2CC = 20 x I 2N = 20 x = 180 kA = 20 x 5.500

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15 Letra maiúscula – tensão mais elevada Letra minúscula – tensão menos elevada ide,m para a forma de ligação dos enrolamentos: Y y D d Z z Transformador elevadorD y Transformador redutorY z n Convenções

16 YDYY DYDD Menor isolamento Neutro 2 tensões Menor secção (condutores) Pode manter 2 fases Ligação em zig-zag Fluxos c sentidos contrários (mesma coluna) Permite desiquilibrio de cargas repartição em 2 fases YZ

17 A B C a b c A B C a b c VAVA VCVC VBVB VaVa VbVb VcVc VAVA VCVC VBVB VaVa VbVb VcVc Y y 0 Y y 6 Tensão mais elevada Tensão menos elevada 1 hora = 30º kV 400 V Desfazamento da tensão Primária com Secundária Paralelo: apenas se indíce horário igual Indíce horário não igual Tensões / Índice horário / Curto circuito

18 VPVP VSVS N1N1 N2N2 Alteração de tensões reduzidas Mais barato (1 único enrolamento) Não isola primário do secundário Havendo quebra em N 2 :V P = V S Autotransformador


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