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ELETRÔNICA / ELÉTRICA => Eletrônica Básica => Tópico iniciado por: sandrus em 13 de Março de 2009, 00:14
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Olá
gostaria de ajuda dos colegas para saber quantos Ampere tem um transformador que ganhei para usar numa CNC3ax
primario:110v fio 17 AWG
secundario: 48v fio 13 AWG
secundario 2: 12v fio 22 AWG
tenho conhecimento em eletronica basica, dei uma olhada em um tutorial, mas não entendi como fazer os calculos
meu amigo, quem me deu esse trafo, falou que ele deve ter uns 15 a 20A
mas acredito não ser tanto assim
segue abaixo uma foto do tamanho no ferro dele
espero ter postado todos os dados para o calculo, qualquer dado que esteja faltando posta ai que já vejo aqui
desde já agradeço a atenção dos colegas
um grande Abraço a todos
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pelo que sei, de acordo com a bitola do secundário dah para saber qual a corrente ... mas eh algo aproximado.
Outra forma que acredito .. é fazer um cálculo com resistores de valores em ohms e potência bem alta ... por exemplo ... 5 resistores de 10R por 5W cada ligados em paralelo (Req=2R com 25W) ... dae quando ligar os resistores na fonte acopla-se ao circuito um amperímetro ... mas é bom comentar que quando associados resistores sua potencia é somada ...
para ter uma corrente teórica máxima ...
U / R = I , então se 12volts / 2R = 6A na saída do trafo ... para os 48V e usando a também a Lei de OHM ...
U / R = I , então se 48volts / 2R = 24A na saída do trafo ...
Mas cuidado com a potência de saída não ser maior que a potência total da associação de resistores para não queimá-los !!
pronto .. acho q eh uma forma mais pratica e rápida de encontrar a corrente máxima de um trafo ...
alguém sugere outra forma?
abrax!
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Isso tem que ser analisado por algumas caracteriscticas de projeto:
1) Se voce souber a area da seção do nucelo e o material que foi empregado, ferro silicio grão não orientado por exemplo, voce podera saber a potencia maxima do transformador no primario, chutando uma eficiencia de uns 90% da para ter uma ideia da potencia do secundario e portanto da corrente.
2) Analisar pela espessura do fio do secundario conforme colocou Blackmore
3) Temperatura, esse é teste;
O melhor mesmo e estudar como se projeta um transformador e fazer o recalculo.
Edson
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EDSONCAN
bixo ... essa eficiência de 90% ... me gera uma dúvida ... várias vezes eu li que a eficiência de um trafo com chapas tipo EI é muito baixa, e que existem casos de eficiências menores que 50% !! :o
Já trafos toroidais possuem uma eficiência muito maior, por exemplo 95% em alguns casos ...
A minha dúvida é agora, se pela área do núcleo de chapas EI temos potência X mas uma baixa eficiência, como que poderá se acertar a potência de saída apenas com cálculos e análise se não temos certeza de valores de rendimento, de temperatura de trabalho ou mesmo o GAP?
abrax!
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Colegas
obrigado pela atenção de vcs
como disse antes, meu conhecimento em eletronica é muito basico, lendo um artigo sobre trafo acabei mais confuso ainda
cosegui entender que seção do nucleo é de 40cm²
já sobre o material empregado, não sei dizer nada... só sei que se chama chapa E
vou postar algumas fotos dele para dar uma ideia
tem uma etiqueta que diz saida 45+12
mas eu medi com o multimetro e marca 48 e 12
Abraços
Alessandro
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Blackmore
A minha dúvida é agora, se pela área do núcleo de chapas EI temos potência X mas uma baixa eficiência, como que poderá se acertar a potência de saída apenas com cálculos e análise se não temos certeza de valores de rendimento, de temperatura de trabalho ou mesmo o GAP?
Esse transformador é de ferro laminado comum, portanto nunca vi nenhum com gap. Se tivesse ia parecer uma bomba de aquario.
Não da para saber pela foto, mas a maioria do mercado e de grão não orientado.
Não lembro do numero exato, faz tempo que não projeto transformadores, mas o rendimento para a norma do INMETRO de estabilizadores e maior que 90%, mesmo para os transformadores isolados, pois os autotransformadores tem rendimento maior.
http://www.tsshara.com.br/Downloads/Manual_Evs_Torre.pdf
Da uma olhada na especificação desse acima e maior de 95% com 50% da carga, claro que se voce se aproximar do ponto de saturação do B, cai exponencialmente o rendimento, mas isso e projeto.
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Alessandro, vc pretende utilizar o trafo pra que ?
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Oi Jorge
a minha ideia é se possivel em uma CNC3ax
minha primeira maquina sera pequena, usarei 3 motores de 4v e 2A por fase
em seguida, depois que aprender a mexer com a maquina, pretendo montar uma maior
Abraços
Alessandro
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Alessandro, quanto à potência vc pode utilizar o trafo tranquilamente, os motores vão demandar no pior caso 48W e o trafo é capaz de muito mais que isto, o prob é a tensão.
Usando o secundário de 45V vc terá após a retificação e filtragem 63V em aberto, o que é um tanto excessivo para a CNC3AX, principalmente se não for dotada de diodos rápidos para e recirculação. Creio que com os diodos deva funcionar.
Uma possível alternativa é conectar os secundários de modo inverso ao que disse acima, de maneira que as tensões sejam subtraidas e com isto vc terá 45 - 12 = 33Vac ou seja, 46,2Vdc após retificação e filtragem, o que já é bem razoável e tá dentro do que o driver suporta.
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Olá
pensei que a tansão mais alta não seria problema
lembro de ter lido em algum topico que quanto maior, melhor seria, mas são sabia que tinha limite
pensei que era só colocar os fet e o os eletrolitico de 1000uf de acorto com a tensão maior
vou ver se acho alguem que faça reparo em transformadores por aqui, para diminuir a tensão dele
qual a tensão ideal para deixar esse trafo para CNC3ax?
desde já agradeço a todos
Abrços
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Coloque uma carga no secundário do trafo (ou secundários) com o multímetro
verifique a tensão quando a mesma cair em 20%, a corrente encontrada
medindo com um amperímetro ou na raça (calculando) pode ser usada como
a máxima, este é um metódo empírico mas resolve a questão de maneira fácil. A carga (resistor) pode ser fixa ou variável, para o secundáriode 48 volts um resistor de 4R vai puxar uns 12 ámperes e esquentar uns 576 Watts, pode usar lâmpadas automotivas para o secundário de 12 volts e também para o de 48 volts acho que lâmpadas de 24 volts/250W ou mesmo 300W custarão mais barato que o resistor de 576W. Pode usar também resistência para chuveiro é só medir a resistência e calcular se for necessário pode cortar, o incoveniente é que precisa estar dentro da água (a resistência). Dá Trabalho mas com resultado.
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Olá
fiz o teste com uma resistencia de chuveiro
fui cortando até dar uma queda de 20% na tensão
o secundario de 48v marcou 14,2A
e no de 12v 4,9A
agora só preciso saber se é possivel modificação na placa para usar uma tensão maior na fonte, ou vou precisar achar um projeto de regulador para baixar um pouco a tensão de saida da fonte
Obrigado pela força pessoal
grande abraço
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guigotec
poderia me explicar o pq de cair apenas 20% da tensão?
fiquei curioso pq só 20%
abrax!
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guigotecpoderia me explicar o pq de cair apenas 20% da tensão?
O correto, para fazer o ensaio sob carga, é aplicar carga até que o trafo apresente a tensão nominal, quando esta é conhecida. Quando nada se sabe do trafo, aplica-se o critério dos 20%, mais que discutível. Eu prefiro estimar a potência do trafo pela área do núcleo e se for o caso de conferir sob carga, verificar a temperatura.
Isto pouco importa neste caso, onde a potência do trafo é muito maior que a necessária e a queda de tensão sob a carga real dos motores será bastante pequena, próxima ao valor de pico.
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Este teste prático é puro empirismo você pode por exemplo estipular o valor para
a queda de tensão em 1%, 10% ou 20%, este 20% você encontra muito em
eletrônica, em capacitores p/ex. 100nF 400V 20%,no nosso caso estamos estipulando a queda máxima que a fonte vai sofrer, podendo então ajustar o consumo do seu circuito para não ultrapassar a corrente que provoca esta queda de tensão.
Se você quiser um circuito com uma queda de tensão de 1% é só medir a corrente que provoca a queda de 1% e ajustar seu circuito para este consumo.
Penso eu que é por ai que a gente descobre alguma coisa,experimentando, medindo,anotando (principalmente os erros) e usando o conhecimento acumulado.
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Pessoal,
Estou com um problema (mais um)..
Bom, necessito ligar minha máquina em 110V, sendo que o inversor e a fonte de alimentação da CNC3AX possuem entrada 220V. Testei colocar um autotransformador de 110V para 220V de 350VA, a princípio funcionou tudo direito, mas quando mandei ligar o motor (spindle), ele não atinge a velocidade máxima, e fica com a tela do inversor piscando (acho que deve ser subtensão)... Será que se eu somente aumentar a potência do transformador irá funcionar corretamente?
Abraços!!
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Use um multimetro para ler a tensão de saída do trafo ao ligar tudo.
Acredito que o trafo seja fraco e a tensão esta caindo.
Talvez a solução seja usar um trafo para o inversor e outro para a 3ax.
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Obrigado Alebe..
Posso também modificar a ligação da CNC3AX para entrada em 110V, e deixar o transformador somente para o inversor..
E outra opção que estava pensando é a de comprar um trafo de 1000VA para ligar tudo nele...
Estava com a dúvida se podia utilizar o inversor desta maneira.. mas pelo visto, caso eu tenha a potência do trafo necessária, não terei problemas.. correto??
Abraços
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Pessoal,
Testei com um trafo de 500VA, e a princípio ficou legal.. caso apresente algum problema, trocarei o trafo por um de 1000VA..
Abraços!!
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Pessoal,
Tenho acompanhado as conversas sobre transformador, sou engenheiro eletrônico com 25 anos de experiência e gostaria de esclarecer e corrigir alguns pontos. Primeiramente é necessário entender que o transformador é uma máquina elétrica (estática, pois não se move!!!!) que transfere energia do primário para o secundário. A potência máxima que um transformador pode transferir deve ser estimada através da seção reta (área) da perna central do núcleo E. Quando se projeta um transformador, escolhe-se a potência que o transformador terá e a tensão de saída. A partir daí, a bitola do fio do secundário é dimensionada para suportar a corrente máxima, calculada a partir da potência e da tensão do secundário. O primário então é calculado a partir da potência a ser enviada do primário ao secundário e da tensão do primário. Porém, um transformador é uma máquina imperfeita, e parte da energia da rede elétrica se transforma em calor (perdas nos fios e no núcleo de ferro). Desse modo, outro aspecto importante no projeto é o fator de serviço do transformador, ou seja, quanto tempo vai ficar ligado. O que define a capacidade de dissipação térmica do transformador. Se voce for usar um transformador continuamente, o mesmo deve trabalhar mais "folgado" em termos de sua potência máxima, para que este não aqueça demais e entre em curto.
Ou seja, não há mágicas, truques, 10%, 20%, ... medições mágicas (a regulação do transformador pode ser medida, mas não implica em sua potência), apenas os princípios do eletromagnetismo!!!
Abraços a todos.
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minilathe
tudo jóia?
tenho várias dúvidas nessa de saber a forma correta de saber a potência de um trafo quando não se tem informações dele, poderia me ajudar a esclarecer?
1 - área do núcleo, pelo que me lembro, esta sempre deve ser dimensionada de acordo com a potência do trafo porém tem o chamado arredondamento de área para valores comerciais, isso não implica na teoria de aumentar a potência (já que aumenta-se a área) mas na prática ele ter valor menor?
2 - bitola do secundário, existe um fator de densidade de corrente que passará pelo fio, onde se tem uma tabela ou informação segura de quanto se utilizar de corrente para tal área do fio? (uns falam em 3,5Amm² em determinadas aplicações, outros dizem 1,0 Amm² ... fico confuso), e neste caso existe também o arredondamento para maior na área do fio semelhante citado anteriormente.
3 - Indutância magnética, porquê ninguem que vende material para construção de trafos informa um valor real, um datasheet através de ensaios, alguns nem sabem o que é isso!
4 - As chapas de ferro silício, alguns trafos europeus ou mesmo norte americanos para uma dada potência são pouco menores que os fabricados aqui no "país das bananas", o que gera essa diferença? o valor da frequência de trabalho?
Se puder me ajudar a entender pelo menos alguma destas perguntas já estaria de bom tamanho para mim!
Agradeço pela atenção.
abrax!
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minilathe (qual o seu nome ? ), suas ponderações são muito oportunas e bem-vindas, que tal estender sua contribuição com considerações ainda mais específicas relativas a este tópico, ou seja, como determinar as características desconhecidas de um trafo ?
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Jorge,
se não me engano, da umas 3 paginas de cálculo.. hehehe
Abraços!!
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Jorge, se não me engano, da umas 3 paginas de cálculo.. hehehe
Dependendo do tamanho da letra, até mais ... he, he, he ...
Mas não estamos falando de cálculo exatamente, mais de mensuração, né ?
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tava brincando.. hehehhe..
em trafos de tensão menores, tipo abaixo de 50V, eu coloco resistencias no secundário, coloco um multimetro para medir tensão e outro para medir corrente, dai vou colocando mais carga na saida do trafo (aumentando a corrente), e quando a tensão começa a baxar, considero aquela corrente como corrente máxima... E com estes dados estipulo a potência do TR..
O que acham deste método?
Abraços!
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... quando a tensão começa a baxar, considero aquela corrente como corrente máxima...
O que acham deste método?
Um tanto perdulário e conservador demais, pra não dizer francamente incorreto ...
A tensão baixa continuamente com o carregamento, mas há uma inflexão abrupta na curva que indica a saturação do núcleo, a máxima potência no que se refere ao núcleo. Em um trafo convencional e decentemente projetado, o dimensionamento do cobre estará próximo disso tb.
Aplique um FC conveniente e pronto.
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Esqueci de colocar que, não utilizarei a corrente máxima que medi..ehhehe
utilizo abaixo disto, pois sei que utilizar ele continuamente deste modo (corrente máxima) o trafo irá queimar devido ao super aquecimento..
O bom mesmo é ter o papelzinho grudado no trafo.. heheehe
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opa
blz pessoal?
venho aqui comunicar, que não me adianta mais descobrir as infos do trafo, pois o mesmo esta pifado(ou pifando)
mas o assunto anda ficando bem interessante, e continuarei acompanhando o topico para aprender mais sobre trafos
fui diminuir um pouco da tensão dele, removendo algumas espiras de fio sem desmontar
quando removo a proteção(papel) das bobinas me deparo com um fio bem, escurecido...
removendo o fio, cada vez mais escuro, até ficar bem preto
resumindo, ganhei um presente não muito bom :p
agora preciso achar alguem que rebobine ele aqui na região de porto alegre
e já mandarei fazer na tensão correta para cnc3ax
agradeço a atenção dos colegas
grande abraço
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... sei que utilizar ele continuamente deste modo (corrente máxima) o trafo irá queimar devido ao super aquecimento ...
Não necessariamente, em poucos casos eu diria. Via de regra a bitola do cobre é superdimensionada.
De qualquer maneira, é sempre conveniente verificar a temperatura sob carga, que obviamente deve ficar abaixo do especificado para a classe de isolação dos enrolamentos.
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Beleza... Obrigado Jorge!!
Abraços
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Prezados,
Respondendo a pergunta do Jorge, meu nome é Gil.
A potência transferida entre o primário e o secundário de um transformador (trafo) depende dos seguintes fatores: (1) a seção reta do núcleo de ferro, (2) intensidade de campo máxima do ferro, (3) densidade de corrente do fio. Sem querer ser pedante ... ;D ai vai a formula para calcular a seção do ferro de um trafo:
SFe=Raiz[P (Watts) / Bmax.A.f(Hz)]
A- densidade de corrente do fio
Bmax - intensidade máxima de campo magnético no núcleo
Ao analisarmos a equaçâo, podemos tirar as seguintes conclusões:
(1) Ao aumentarmos a frequência, a seção do núcleo diminui, para uma mesma potência. E é por isso que as fontes chaveadas podem usar núcleos pequenos, a frequência é da ordem de 40 KHz ou mais, o que torna o núcleo (de ferrite) muito pequeno.
(2) Ao aumentar a densidade de corrente a seção do ferro diminui, mas isso gera aumento nas perdas devido ao aquecimento no fio e pode até queimar o trafo.
(3) Ao aumentar o campo magnético máximo do núcleo (de ferro) a seção do ferro diminui. Ou seja o trafo fica menor se a qualidade do ferro é melhor, por isso os núcleos de ferro de grão orientado, que permitem atingir maiores campos magnéticos, são melhores (e mais caros).
Também podemos alterar a fórmula e avaliar a relaçâos desses parâmetros com a potência, ou seja:
(1) Ao aumentarmos a frequência, a potência poderia ser aumentada. Mas isso não é totalmente verdadeiro, pois ao aumentar frequência temos um aumento das perdas no núcleo devido as correntes de Foucault, dai o núcleo ser feito de várias chapas isoladas entre si, o que diminui essas perdas.
(2) Ao aumentar a densidade de corrente, a potência aumenta, mas isso gera aumento nas perdas devido ao aquecimento no fio e pode até queimar o trafo.
(3) Ao aumentar o campo magnético máximo do núcleo (de ferro) a potência aumenta. Mas requer ferro de qualidade melhor.
(4) Ao aumentar a seção do ferro, a potência aumenta.
Normalmente, em transformadores de 60Hz e núcleo de ferro comum, a formula anterior é simplificada como a seguir:
P (Watts) = [S (cm2)]2 / 1,1
A partir dos dados fornecidos, repetidos a seguir:
Primário: 110V, bitola 17 AWG
Secundário 1: (medidos 48V), bitola 13 AWG
Secundário 2: (medidos 12 V), bitola 22 AWG
Fiz as seguintes estimativas
Usei uma densidade de corrente de 2,5 A/mm2 e considerei rendimento de 100% para facilitar as contas, afinal é só uma estimativa....
Seção do ferro: 40 cm2
(1) Potência do Trafo (capacidade do núcleo): 1454 Watts
(2) Capacidade do Primário
Tensão: 110 V
Fio 17 AWG (I = 2,5 A)
Potência máxima admissível: 127 x 2,5 = 317 Watts
(3) Capacidade do Secundário de 45? / 48 Volts:
Tensão: 45 V
Fio 13 AWG (I = 6,6 A)
Potência máxima admissível: 45 x 6,6 = 297 Watts
(4) Capacidade do Secundário de 12 Volts:
Tensão: 12 V
Fio 22 AWG (I = 0,81 A)
Potência máxima admissível: 12 x 0,81 = 9,7 Watts
Conclusôes:
Como um trafo é uma máquina estática, a capacidade (potência) do primário deve suprir a potência do(s) secundário(s), e também as perdas. Assim, a capacidade do primário (317 W) está compativel com as potências dos secundários (297 W + 9,7 W), ainda havendo folga para as perdas.
Para a capacidade usual de corrente de 2,5 A/mm2, o núcleo aparentemente está superdimensionado para a potência máxima (capacidade dos fios). Ou entâo, os fios estão subdimensionados para a capacidade do núcleo. Se aumentarmos a densidade de corrente dos fios, mais potência poderá ser "drenada" da rede, pois o núcleo "aguenta". Mas os enrolamentos podem aquecer demais e queimarem, causando curto. A capacidade de corrente dos fios aumenta se mais calor puder ser dissipado, ou seja, se o trafo for imerso em óleo, a coisa melhora, mas fica uma " melecada" :) , pelo menos pra mim que sou eletrônico.
Concluindo, acho que o trafo é meio "esquisito", parace parrudo pelo ferro, mas aparentemente não é devido aos condutores utilizados. Pelos dados fornecidos, arrisco uma potência máxima de 317 Watts (primário), mas cuidado ao usar os secundários (não ligar em série esperando ter a corrente máxima em ambos), pois as capacidades de corrente sâo diferentes.
Mas apesar de tudo, se voce nâo conhece ou não confia no seu trafo, monitore a temperatura, e mantenha-a em valores aceitáveis (no máximo 50 C externamente), pois ela é que limita a vida do trafo, ou pode até queimá-lo.
Espero ter ajudado....
Abraços,
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Boa Gil ! Brigadu !
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Prezados,
Minha mensagem acabou ficando kilométrica (rsrsrs), mas é asim mesmo, alguém já tinha dito que são mais de tres páginas, é por ai ..... ;)
Mas para aqueles que querem conhecer mais, e com estou inspirado, aí vai mais um pouco:
Acrescentando o que ficou faltando explicar na fórmula anterior:
SFe=Raiz[P (Watts) / Bmax.A.f(Hz)]
SFe - área da seção do ferro, onde fica o carretel (cm2)
A - densidade de corrente do fio (A/mm2)
Bmax - intensidade máxima de campo magnético no núcleo (Tesla)
P - potência (Watts)
f - frequência (Hertz)
Ví colegas falarem de medições, gostaria de acrescentar que essas medições, onde se coloca uma carga na saída e mede-se a queda de tensão. Esses testes dão uma idéia da regulação do trafo, que á o quanto a tensão na saída varia coma carga, o que não necessariamente tem a ver com a potência do mesmo. Ou seja, não é um método objetivo para determinar a potência.
Para entender melhor o trafo (potência, regulação, etc....), é necessário analisar e compreender o modelo do trafo:
O modelo simplificado do transformador é o seguinte:
-> Ip -----R1---L1---+----, ,---L2----R2------ Is ->
Primario | O|| / Secundario
Vp Lm O||O Vs
| O|| \
---------------+----' '-----------------
indutância de transformador
magnetização ideal (n:1)
Vp, Ip - tensão e corrente no primário
Vs, Is - tensão e corrente no secundário
R1 - resistência do primário
L1 - indutância de dispersão
R2 - resistência do secundário
L2 - indutância do secundário
Quando o trafo está sem carga (em vazio), o que medimos no secundário é Vs, que é função basicamente da relação de transformação (n:1), visto que R1 e L1 são muito pequenos e tem pouca influência, pois Ip e Is são quase nulos. Sem carga, a corrente do trafo (Ip) é decorrente da indutância de magnetização (Lm), que seria a indutância medida no primário.
Quando se aplica uma carga ao secundário, as correntes Is e Ip não são tão pequenas assim. E dependendo do valor da carga aplicada (corrente Is elevada) começa a haver uma queda de tensão mais pronuncidada nas resistências R1 e R2 e nas reatâncias indutivas X1 (=w.L1) e X2 (=w.L2). Onde w = 2. PI. f . Isso gera uma queda na tensão Vs e o aquecimento do trafo devido R1 e R2.
Como podemos concluir, a queda de tensão que os colegas mediram nos testes é decorrente de R1, R2, X1 e X2, e assim, não ajuda objetivamente na estimativa da potência, mas sim da regulação do trafo, o que é uma coisa diferente ;D ;)
Ao aumentar a bitola (a área da seção) do fio do primário, R1 diminui, o mesmo se dá em relação ao secundário, isto melhora a regulação, mas não resolve a questão da potência. Aí então, é necessário aumentar a seção (ou a qualidade) do ferro, para aumentar a energia transferida entre primário e secundário. É importante observar que um transformador mais parrudo terá naturalmente uma regulação melhor, pois R1 e R2 são menores, mas apenas a regulação não resolve, quando precisamos de mais potência.
A indutância de dispersão (L1) é uma impedância, que evita que mais energia do primário "alcance" o trafo ideal do nosso modelo acima. Essa induância é decorrente da construção do trafo, e representa como os enrolamentos primário e secundário estão acoplados, quanto maior o acoplamento, maior a energia transferida entre primário e secundário (menor L1). Métodos para aumentar esse acoplamento são basicamente usar um núcleo de maior seção reta, ou partir para uma construção do transformador que aumente o acoplamento dos enrolamentos, como o enrolamento bifilar, ou o trafo toroidal, que vai acoplar de maneira quase ideal primário e secundário. O enrolamento bifilar não ajuda em nosso caso, pois a isolação entre primário e secundário é ruim.
Ufa, Ufa ......
Abraços a todos,
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Ví colegas falarem de medições, gostaria de acrescentar que essas medições, onde se coloca uma carga na saída e mede-se a queda de tensão. Esses testes dão uma idéia da regulação do trafo, que á o quanto a tensão na saída varia coma carga, o que não necessariamente tem a ver com a potência do mesmo. Ou seja, não é um método objetivo para determinar a potência.
Claro.
O que vc propõe pra determinar os limites de um trafo de características desconhecidas objetivamente ?
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Prezado Jorge,
Quero deixar claro não sou contra as medições, que são necessárias em algumas estimativas, o que estou questionando é a forma de medir e as conclusões que são tiradas a partir das medições. A potência de um trafo não é como a tensão do secundário, que pode ser medida. A potência elétrica é a capacidade do trafo transferir energia de maneira segura e adequada (sem queimar e sem perdas elevadas) entre o primário e os secundários.
Um trasnformador normalmente é projetado para operar em certas condições pré definidas (tensão de entrada, frequência, temperatura, corrente em cada secundário) e deveria ser usado dentro dessas condições, com o risco de danificar o mesmo.
Mas se o projeto é mal feito ou não confiável e se for necessário estimar a capacidade do mesmo. É importante destacar que qualquer estimativa possui uma margem de erro. A questão é qual a melhor metodologia. Proponho as seguintes metodologias:
Método I - Cálculo estimado:
(1) Levantar as medidas do núcleo de ferro, principalmente a seção central.
(2) Levantar a bitola dos condutores (primário e secundários)
(3) Medir as tensões de saída de cada secundário
(4) Estimar a potência que o núcleo de ferro pode fornecer usando a equação que informei anteriormente
(5) Estimar a corrente máxima de operação de cada enrolamento, a partir da bitola do fio. Assumindo uma densidade de corrente de 2,5 A/mm2.
(6) Comparar as potências do primário com o somatório das potências do scundários, devem "bater".
(7) Comparar a potência do ferro com a potência do primário, também dvem "bater".
(8) Se todos os cálculos estiverem coerentes, voce já tem os dados de seu trafo.
Método II - Medição da corrente de curto circuito (esse método baseia-se na premissa de projeto que a corrente nomimal é 5% da corrente de curto circuito):
(1) Curto circuitar todos os secundários do trafo.
(2) Alimentar o trafo através de um VARIAC e ir aumentando a tensão do primários até atingir 5% da tensão da rede (do primário). Nesse momento, medir a corrente do primário e de cada secundário.
Observação: Se não tiver um VARIAC, pode alimentar o trafo em serie com uma ou mais resitências de potência em série (chuveiro elétrico imersa em água, ferro de passar roupa), de modo que a tensão no primário do trafo seja 5% da tensão nominal da rede (do primário).
(3) As correntes medidas no curto circuito são aproximadamente as correntes nominais de operação de cada enrolamento do trafo.
Abraços,
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Gil, brigadu dinovo ! ;D
Como diria o Teixeira, um amigo meu muito safado: "Espremendo sai !" he, he, he ...
Vc trouxe à tona algo que eu não conseguia lembrar, o ensaio em curto-circuito. Boa !
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... Estimar a corrente máxima de operação de cada enrolamento, a partir da bitola do fio. Assumindo uma densidade de corrente de 2,5 A/mm2.
Caro Gil,
Obrigado pelas explicações.
Só fiquei um pouco "bolado" com a informação acima.
Então, para obtermos uma corrente de secundário de 10A será necessário um fio com bitola de 4mm2 ? Por isso é tão difícil se conseguir um trafo que forneça tal corrente...
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Caro Arivaldo,
Só fiquei um pouco "bolado" com a informação acima.
Então, para obtermos uma corrente de secundário de 10A será necessário um fio com bitola de 4mm2 ? Por isso é tão difícil se conseguir um trafo que forneça tal corrente...
Infelizmente é assim que funciona, como dizem: "não existe almoço de graça" ;)
Não há mágica, para voce poder ter 10 A é necessário o fio adequado. No caso, um fio de 4 mm2, para uma densidade de corrente 2,5 A/mm2, se forçar, usando uma densidade maior, o trafo até funciona, mas a regulação piora (a tensão de saída cai, pois R2 aumenta) e o "bixo" esquenta, podendo até queimar o isolamento do fio e entrar em curto. Alguns projetistas até usam densidades de 2 A/mm2, para trafo de uso continuo.
Abraços,
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Caro Jorge,
Como diria o Teixeira, um amigo meu muito safado: "Espremendo sai !" he, he, he ...
Espremendo, opa, opa, opa ..... :)
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minilathe
para mim todo o conteúdo exposto por ti é muito proveitoso. :)
maaaaaass !!!
e aquelas perguntas que fiz lá "no passado" ... tem respostas? :(
abrax!
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Caro Blackmore,
1 - área do núcleo, pelo que me lembro, esta sempre deve ser dimensionada de acordo com a potência do trafo porém tem o chamado arredondamento de área para valores comerciais, isso não implica na teoria de aumentar a potência (já que aumenta-se a área) mas na prática ele ter valor menor?
Conforme exposto, a área da seção reta do núcleo é dimensionada em função da potência (e ..... frequência, campo magnético máximo e densidade de corrente do cobre). Ao determinar a área mínima requerida, a área efetiva deverá ser igual ou maior que o valor calculado. Como o núcleo de ferro é laminado, a área poderia aumentar em incrementos correspondentes à espessura de cada lâmina (em torno de 1 mm ou menos), o que torna o arredonadamento quase imperceptível. Mas se for arredondar para valores redondos de empilhamento (ex.: 1 cm, 2 cm, 3cm, ...), obvaimente a área deverá ser maior que a calculada. Não tem problema, o trafo será um pouco superdimensionado e requererá menos espiras de fio, ou seja a potência será maior e a regulação será maior.
2 - bitola do secundário, existe um fator de densidade de corrente que passará pelo fio, onde se tem uma tabela ou informação segura de quanto se utilizar de corrente para tal área do fio? (uns falam em 3,5Amm² em determinadas aplicações, outros dizem 1,0 Amm² ... fico confuso), e neste caso existe também o arredondamento para maior na área do fio semelhante citado anteriormente.
Eu costumo usar 2,5 A/mm2, mas esse valor não é "mágico", pois depende de quão eficientemente o calor é retirado. Também depende da temperatura máxima que o verniz do fio pode suportar, quanto maior, mais quente o fio pode operar (maior densidade). Do mesmo modo, quanto maior a quantidade de calor retirado do fio, maiores as densidades de corrente. Mas essa dissipação térmica depende da construção do trafo e da qualidade da ventilação, material de isolamento (papel, acetado, verniz, etc...). Ou seja, a densidade deve ser um valor escolhido pela experiência construtiva do fabricante, a tecnologia de construção. Um valor elevado consiste em melhor uso da seção de fio, mas pode resultar em aquecimento.
3 - Indutância magnética, porquê ninguem que vende material para construção de trafos informa um valor real, um datasheet através de ensaios, alguns nem sabem o que é isso!
Acho que não entendi bem a pergunta, voce quis dizer características que indiquem a qualidade do ferro? Mas se for indutância mesmo, esta pode ser medida por alguns multímetros. A indutância é uma característica própria de um indutor (núcleo + enrolamento) e não de um material.
4 - As chapas de ferro silício, alguns trafos europeus ou mesmo norte americanos para uma dada potência são pouco menores que os fabricados aqui no "país das bananas", o que gera essa diferença? o valor da frequência de trabalho?
A frequência daqui é a mesma dos EUA, mas na Europa difere em alguns países. Porém a qualidade do ferro imprta muito no redimento e nas dimensões do trafo. Um ferro de melhor qualidade permite campos magnéticos maiores, o que permite usar menos área para uma dada potência. As perdas no núcleo também são menores, o que causa aquecimento menor. Mas no Brasil, as lojas realmente podem não saber do assunto, mas alguns revendores sabem o que vendem. Essa informação deve ser buscada junto aos fabricantes do ferro silício, as usinas, a partir do código do material. Acredito que também há fabricantes de trafo conscientes, por exemplo o TS Hara, até onde eu sei, vende trafos com ferro orientad (para áudio, potência, etc) o, que permite campos magnéticos maiores e também menos fio, dimensões, perdas e peso menores.... ;)
Abraços,
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Tem um livro interessante da Editora Erica sobre isso, acho que valeria a pena dar uma lida, esse assunto e extenso, principalmente se voce começar a entrar em tecnicas mais especificas de projeto.
Edson
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minilathe
Ótimas respostas!! :)
tentarei explicar/reformular minha questão 3.
3 - Indutância magnética, porquê ninguem que vende material para construção de trafos informa um valor real, um datasheet através de ensaios, alguns nem sabem o que é isso!
Quando se faz os cálculos para projeto de trafo é necessário indicar um valor (B) de unidade Gauss, alguns colocam 8000Gauss, outros chegam aos incríveis 15000Gauss.
Pelo que entendi em todas as literaturas que este valor é a capacidade de indução magnética do ferro quando envolto nas bobinas, certo?
Então pergunto novamente:
Quando vamos comprar material para fazer um trafo caseiramente, as lojas ou vendedores não indicam um valor em Gauss ou mesmo fornecer um datasheet do fabricante do material vendido?Semelhante o que a outros materiais metálicos como aço inoxidável, que empresas sérias fornecem dados químicos, de processo de usinagem e tratamento térmico para se obter o melhor resultado do material vendido por eles.
Sacou? :)
abrax!
EDSONCAN
Tem um livro interessante da Editora Erica sobre isso, acho que valeria a pena dar uma lida, esse assunto e extenso, principalmente se voce começar a entrar em tecnicas mais especificas de projeto.
Seria este? http://www.editoraerica.com.br/buscafinal.asp?cod=7597
abrax!
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http://www.jacotei.com.br/mod.php?module=jacotei.comparacao&prodid=61262&catid=215&mostra=true
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pior que nem a editora tem mais ... :-\
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Caro Blackmore,
tentarei explicar/reformular minha questão 3.
Quando se faz os cálculos para projeto de trafo é necessário indicar um valor (B) de unidade Gauss, alguns colocam 8000Gauss, outros chegam aos incríveis 15000Gauss.
Pelo que entendi em todas as literaturas que este valor é a capacidade de indução magnética do ferro quando envolto nas bobinas, certo?
Ok, quando voce faz um indutor com núcleo de ferro, ferrite ou outros materiais, e submete este indutor a uma corrente elétrica, é gerado um campo magnético correspondente no interior do núcleo. Ao aumentar a corrente, esse campo aumenta proporcionalmente até certo ponto, quando o material magnético começa a entrar em saturação. A partir desse ponto, o campo magnético não aumenta mais, mesmo que a corrente aumente. Imagine agora um trafo com esse núcleo, se a corrente (e o campo magnético) fosse além desse limite, toda a corrente correspondente acima desse limite não seria transferida do primário para o secundário. Ou seja, diz-se que o trafo, ou melhor, o seu núcleo, entrou em saturação. Num trafo, deve-se sempre trabalhar abaixo desse campo máximo, o qual depende basicamente da qualidade do material do núcleo. Para os ferros silicio, esse campo máximo, tipicamente, vai de 5000 Gauss (0,5 Tesla) a dezenas de milhares Gauss.
Quando vamos comprar material para fazer um trafo caseiramente, as lojas ou vendedores não indicam um valor em Gauss ou mesmo fornecer um datasheet do fabricante do material vendido?Semelhante o que a outros materiais metálicos como aço inoxidável, que empresas sérias fornecem dados químicos, de processo de usinagem e tratamento térmico para se obter o melhor resultado do material vendido por eles.
Os aços de trafo, como os aços que usamos na mecânica, são fabricados pelas usinas siderúrgicas. Sendo aços que contém altos teores de silício.
No site da Acesita (Arcelor Mittal), em www.acesita.com.br, voce verá a composição e as especificações técnicas dos aços ao silicio que eles fabricam. Por exemplo, eu acessei o site deles e copie abaixo:
Aço silício GO - código E004 da Arcelor Mittal:
Espessura: 0,27 mm
Campo magnético máximo: 1,75 a 1,97 T (17500 a 19700 Gauss) para o aço E004
Perdas: 1,63 W/kg
No site há um catálogo (que acho que segue em anexo...) com toda a linha de aços ao silicio que eles fabricam, é interessante dar uma olhada.
A questão é que existem lojas onde não sabem qual o fabricante, o código do aço, etc. Ou pior, vendem algum material de baixa qualidade (chinês....).
Um site interessante sobre o assunto é: http://www.epanorama.net/documents/components/transformers.html
Abraços,
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Prezados,
Corrrigindo um erro de terminologia, onde escrevi "intensidade de campo magnético", leia-se "indução magnética". E onde escrevi "campo" leia-se "indução".
Só para o Gauss, Tesla e outros "dormirem felizes" :D :D :D
Abraços,