Transformadores Elétricos Explicados: Função, Design e Aplicações Industriais

Embora você possa ter visto um transformador elétrico — conhece cada parte dele? Além de alimentar a maioria dos equipamentos no seu local de trabalho ou fábrica, há muito mais para aprender.

Por exemplo, comparando com transformadores para uso doméstico — são completamente diferentes. Máquinas industriais grandes exigem muito mais energia, especificamente alta tensão. Tipicamente, precisam de aproximadamente 10.000 a 30.000 volts.

Mas não é só isso sobre transformadores. Neste artigo, ajudaremos você a entender tudo o que precisa saber sobre eles.

O que é?

Basicamente, um transformador elétrico transmite eletricidade de um ponto a outro, especificamente altas tensões para baixas e vice-versa.

Na geração atual, são feitos para utilizar fornecimento de corrente alternada (CA), o que implica que uma mudança na tensão de fornecimento é afetada pela mudança na corrente. Isso significa que aumento na corrente aumentará a tensão.

Em suma, transformadores aumentam a eficiência de sistemas de energia e melhoram a segurança elevando e baixando níveis de tensão quando necessário.

A Estrutura de um Transformador

Existem três partes cruciais — enrolamento primário, enrolamento secundário e núcleo magnético.

O enrolamento principal é fixado a uma fonte de energia, de onde o fluxo magnético é criado primeiro. Ambas as bobinas e o núcleo de aço são isolados entre si. Pode haver também um recipiente para montagem do núcleo (também chamado tanque) e enrolamento, buchas apropriadas para remover terminais, conservador de óleo para fornecer óleo no tanque para refrigeração, etc.

Quando se trata de qualquer tipo de transformador, o núcleo é construído empilhando lâminas de aço, garantindo pouco ou nenhum entreferro entre cada lâmina para haver um caminho magnético contínuo.

Como Funciona

A eletricidade entra de um lado através de fios enrolados várias vezes ao redor do transformador e sai do outro lado. A eletricidade que entra produz um campo magnético dentro do transformador, que depois cria um campo elétrico em outros fios — finalmente levando a energia para fora do transformador.

Mas no mundo da Física, um transformador opera usando a lei de Faraday, que implica que o número de espiras nas bobinas seguintes é equivalente à razão de tensão de ambas as bobinas.

Portanto, se menor tensão é necessária no transformador, a outra bobina (saída) compreende menos espiras que a principal (entrada).

Como um Transformador Deve Operar Idealmente

Um transformador ideal deve ter corrente de excitação perfeitamente senoidal, acoplamento perfeito (indutância de dispersão zero), regulação de tensão excelente, perdas por correntes de Foucault ou histerese zero, com fio grosso forte o suficiente para suportar qualquer quantidade de corrente.

No entanto, a única forma de alcançar tal transformador é que seja extremamente pesado e grande. Então, no design de transformadores, compromissos devem ser feitos.

Além disso, onde altas tensões são concernidas, isolamento do condutor do enrolamento pode ser problema pois estão frequentemente em transformadores de distribuição step-down e step-up. Enrolamentos devem ser bem isolados do núcleo de ferro e adequadamente isolados entre si para garantir isolamento elétrico entre enrolamentos.

Uma vez que você perceba que seu transformador não atende aos critérios acima, pode querer buscar serviço de rebobinamento de transformador de potência para detectar o problema e resolvê-lo. Afinal, é necessário se você quer seu equipamento operando em eficiência máxima sempre.

Independente de você pretender fazer instalação de transformador elétrico ou gerador Cummins em Singapura, o fundamental é entender o equipamento completamente.

Neste caso, saber como seu transformador funciona e o que realmente é permitirá conhecê-lo melhor. Consequentemente, você saberá quando é a hora certa de fazer manutenção, upgrade ou substituição.