CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Pode-se observar, na figura a
seguir, que dois enrolamentos
normais podem ser conectados de
forma que um deles é comum a
ambos os circuitos do primário e
do secundário.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Uma diferença importante entre o
transformador de dois enrolamentos
e o autotransformador é que no
primeiro os enrolamentos estão
eletricamente isolados, ao passo que
no segundo os enrolamentos estão
conectados entre si.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Outra diferença é que no
autotransformador, o enrolamento
ab, da figura anterior, deve ter
uma isolação extra uma vez que
deve estar isolado para a tensão
máxima do equipamento.
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Autotransformadores
Os autotransformadores têm
reatâncias de dispersão menores,
perdas mais baixas, menores
correntes de excitação e custam
menos que os transformadores de
dois enrolamentos.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Analisar o exemplo 2.7 da página 92.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
A relação de espiras efetiva de um
autotransformador é:
A sua potência nominal é a relação
anterior vezes a do transformador de
dois enrolamentos.
1
8
N
N2 N1
CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
No autotransformador parte da
energia é transferida
condutivamente do primário para
o secundário e o restante da
energia é transferida por ação de
transformação.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
A energia transferida
condutivamente representa o
acréscimo da capacidade em kVA.
Por isso tem tamanho reduzido e
tem perdas no núcleo menores.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Autotransformadores
Se houver, em função de uma
falha, a abertura do enrolamento
comum do autotransformador, a
tensão primária será aplicada ao
secundário. Isso causará danos
aos equipamentos e problemas de
segurança.
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Múltiplos Enrolamentos
Transformadores com três ou mais
enrolamentos, conhecidos como
transformadores de múltiplos
enrolamentos, são usados para
interconectar três ou mais circuitos
que podem ter tensões diferentes.
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Múltiplos Enrolamentos
Um transformador de múltiplos
enrolamentos custa menos e é
mais eficiente do que um número
equivalente de transformadores de
dois enrolamentos.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Além dos transformadores de
potência, essa configuração
também existe em pequenos
transformadores usados em
eletrônica.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Nos transformadores de distribuição
rural, existem dois enrolamentos de
127 V conectados em série. Circuitos
de baixa potência podem ser
alimentados em 127 V, enquanto
motores podem ser alimentados em
254 V.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Transformadores com apenas um
enrolamento primário.
Múltiplos Enrolamentos
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Os sistemas monofásicos,
notadamente os monofilares com
retorno por terra, são construídos
com custos reduzidos, posto que
têm construção simplificada e
menores custos de manutenção e
operação.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
As cargas nas zonas rurais são
geralmente tão pequenas que
raramente são necessários três
condutores para atender a
capacidade de transporte das
mesmas. A simplificação da
construção permite menores custos.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
Nos sistemas de transmissão, os
transformadores costumam ter 3
enrolamentos. Por exemplo, em
uma subestação que reduza a
tensão de 230 kV para 138 kV,
haverá um terceiro enrolamento em
13,8 kV conectado em delta.
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Transformador 225 MVA – 275 kV
Múltiplos Enrolamentos
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Múltiplos Enrolamentos
O terceiro enrolamento de média
tensão é usado para diversas
finalidades, entre as quais alimentar
os serviços auxiliares da subestação
e, eventualmente, alimentar um
sistema de distribuição local.
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Múltiplos Enrolamentos
Capacitores estáticos ou
conversores que utilizam eletrônica
de potência podem ser conectados
aos enrolamentos terciários para
corrigir o fator de potência ou
regular a tensão.
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Múltiplos Enrolamentos
O terciário conectado em delta
fornece um caminho de baixa
impedância para as componentes
de terceira harmônica da corrente
de excitação, de modo a reduzir a
terceira harmônica da tensão de
neutro.
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