Engenharia 360

O que são e como funcionam os diferentes tipos de transformadores?

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por Simone Tagliani
| 19/01/2024 | Atualizado em 19/01/2024 5 min
Imagem reproduzida de Transformadores Jundiaí

O que são e como funcionam os diferentes tipos de transformadores?

por Simone Tagliani | 19/01/2024 | Atualizado em 19/01/2024
Imagem reproduzida de Transformadores Jundiaí
Engenharia 360

Transformadores são dispositivos que serve para aumentar ou diminuir determinado valor de tensão e a corrente de uma rede elétrica. Basicamente, são como dois enrolamentos de fios - primário e secundário.

Há um núcleo metálico, feito em material altamente imantável, e duas bobinas, compostas por um número diferente de espirais e isoladas eletricamente entre si. A primária é a bobina que recebe a tensão da rede, e a secundária é a bobina em que sai a tensão transformada, ou seja, com um valor diferente. Continue lendo este texto do Engenharia 360 para saber mais!

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Como funcionam os transformadores?

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Imagem reproduzida de Conprove

Os transformadores funcionam por meio do fenômeno da indução eletromagnética. Quando uma corrente elétrica alternada passa por um enrolamento, ela cria um campo magnético variável. Esse campo magnético, por sua vez, induz uma tensão elétrica em outro enrolamento.

Traduzindo, quanto maior o número de espiras no enrolamento secundário, maior será a tensão induzida. Por outro lado, quanto menor o número de espiras no enrolamento secundário, menor será a tensão induzida.

Quando os valores são menores, a intensidade da corrente de saída aumenta e vice-versa, mantendo sempre constante a potência (P) transmitida, dada pelo produto da corrente (i) pela tensão (U). A passagem alternada no enrolamento primário induz, consequentemente, à formação de uma corrente alternada no enrolamento secundário. E a proporção entre as correntes primária e secundária depende da relação entre o número de voltas em cada um dos enrolamentos.

Então, existe alta tensão, ideal para grandes distâncias, e baixa corrente, em resposta às perdas de energia. No caso das residências, o que temos são baixos valores de tensão. Por que esta preferência? Por questões de segurança! E, para isso, são colocados grandes transformadores em alguns postes pela cidade, com a função de baixar o potencial elétrico da corrente conduzida pelos fios, levando elas para as residências com tensões de 110V ou 220V.

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Como são classificados os transformadores?

Os transformadores podem ser classificados de acordo com vários critérios, como:

  • Número de fases: monofásicos, trifásicos, etc.
  • Número de bobinas: com dois enrolamentos, três enrolamentos, etc.
  • Material do núcleo: com núcleo de ferro, núcleo de ar (com bobinas em contato direto com a atmosfera), etc.
  • Número de fases - monofásico, trifásico ou polifásico.
  • Aplicação: de potência, de distribuição, de isolamento, etc.

Qual a composição dos transformadores?

Vamos começar pelos dispositivos comuns. Eles são construídos com dois enrolamentos de fios (NP e NS) de cobre em várias voltas em torno de um núcleo de ferro, sem haver contato entre ambos. A ligação é feita a um gerador de força eletromotriz alternada. A consequência é uma corrente elétrica (IP) de intensidade e sentido variável, e um campo magnético com as mesmas características. E esse campo é concentrado e amplificado pelo núcleo férreo, fazendo surgir uma segunda corrente (IS).

A saber, o fenômeno físico por trás do funcionamento dos transformadores é chamado de 'indução
eletromagnética', descrito pela Lei de Faraday-Lenz. Ela conta sobre o surgimento de um campo magnético que se opõe a uma produção de uma variação do fluxo magnético por alguma região do espaço!

Quais são os tipos de transformadores?

Existem vários tipos de transformadores, classificados de acordo com vários parâmetros. Conheça eles através da lista a seguir!

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1. Transformadores de corrente

Detectam e medem a corrente elétrica que circula em um cabo ou barra de alimentação, sendo transformada em outra corrente de valor menor para, depois, ser transmitida a um instrumento de medição ou circuito eletrônico que não suporte grandes níveis de corrente.

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Transformadores de corrente | Imagem reproduzida de Mundo da Elétrica

2. Transformadores de potencial

Mudam os valores de tensão que entram em uma bobina primária. Nesse caso, a espira primária recebe a tensão primária e conduz uma corrente primária que, por ser alternada, gera uma variação no fluxo magnético no seu interior, algo canalizado e induzindo uma tensão em uma espira.

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Transformadores de potencial | Imagem reproduzida de Ensinando Elétrica

3. Transformadores de distribuição

Empregados pelas concessionárias em usinas para a distribuição de energia gerada até os consumidores. Só que isso é feito em valores diferentes do que o gerado, adequado a cada tipo de consumidor, além de ser protegido contra sobrecargas e curto circuitos.

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Transformadores de distribuição | Imagem reproduzida de ITB Transformadores

4. Transformadores de força

Usados para distribuição de energia de subestações de grandes indústrias, incluindo aplicações especiais como fornos de indução e retificadores.

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Transformadores de força | Imagem reproduzida de BLUTRAFOS

5. Transformadores para baixar ou elevar tensão

Possuem números de espiras de segunda bobina maior do que o número de espiras da primeira bobina ou o contrário, dependendo do objetivo.

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Imagem reproduzida de CEPA-USP
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Imagem reproduzida de CEPA-USP

Quais as principais aplicações dos transformadores na engenharia?

Os transformadores têm uma ampla gama de aplicações, incluindo:

  • Transmissão de energia elétrica: os dispositivos são usados para elevar a tensão da energia gerada nas usinas para níveis mais altos, facilitando a sua transmissão por longas distâncias.
  • Distribuição de energia elétrica: os dispositivos são usados para reduzir a tensão da energia transmitida para níveis mais baixos, adequados ao consumo das residências e indústrias.
  • Alimentação de equipamentos elétricos: os dispositivos são usados para alimentar equipamentos elétricos com a tensão adequada para o seu funcionamento.

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Fontes: UOL, Mundo Elétrica.

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Simone Tagliani

Graduada nos cursos de Arquitetura & Urbanismo e Letras Português; técnica em Publicidade; pós-graduada em Artes Visuais, Jornalismo Digital, Marketing Digital, Gestão de Projetos, Transformação Digital e Negócios; e proprietária da empresa Visual Ideias.

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