Núcleos de Transformadores Elétricos de Baixa Tensão

Transformadores são dispositivos elétricos que alteram a tensão de uma corrente de um circuito para outro. Eles são usados ​​em diversas aplicações industriais, comerciais e residenciais.

Eles podem ser classificados em vários tipos diferentes com base nos materiais do núcleo e nas configurações de conexão. O tipo mais comum é um transformador com núcleo de ferrite. Ele pode ser projetado com uma variedade de formas, tamanhos e tipos para atender aos requisitos da aplicação.

A permeabilidade magnética é um fator chave no projeto de um transformador e tem impacto na perda de energia ou eletricidade que pode ocorrer no núcleo. Um núcleo sólido de ferro, por exemplo, tem permeabilidade muito alta. Muitas vezes é combinado com outros elementos para reduzir perdas no núcleo e fornecer bom desempenho.

A densidade do campo eletromagnético também é um fator importante no projeto de um transformador. Isto depende do tipo de material do núcleo, que pode ser aço amorfo ou ferro sólido.

Núcleos amorfos têm muito poucas perdas, tornando-os ideais para fontes de alimentação eficientes. Eles também oferecem muito bom desempenho e segurança em altas temperaturas.

As correntes de magnetização são a principal fonte de perdas no núcleo de um transformador e podem ser ainda mais reduzidas melhorando seu projeto. As maneiras mais comuns de fazer isso são reduzindo a quantidade de correntes circulantes (correntes parasitas) dentro do próprio núcleo de ferro e melhorando o acoplamento magnético entre os dois enrolamentos.

Perdas por correntes parasitas

A maneira mais importante de reduzir as correntes parasitas é aproximar os dois enrolamentos e aumentar seu acoplamento magnético. Este tipo de construção, conhecida como construção de bobina concêntrica, tem a vantagem de permitir que quase todas as linhas de força magnética passem pelos dois enrolamentos ao mesmo tempo.

No entanto, também tem a desvantagem de causar um aumento significativo nas perdas magnéticas. Isto ocorre porque o aumento do contato entre os dois enrolamentos resulta em um caminho de maior relutância para o campo magnético.

Estas perdas podem ser ainda mais reduzidas garantindo que o caminho de relutância do fluxo magnético não seja obstruído por nenhum material externo. Isto pode ser conseguido através da construção de um núcleo tipo casca, onde os enrolamentos primário e secundário são enrolados no mesmo membro central ou perna do transformador que tem o dobro da área da seção transversal dos membros externos do mesmo projeto.

O fluxo de vazamento é outra característica importante deste tipo de núcleo e pode ser superado organizando os enrolamentos em cada perna de modo que o fluxo magnético que circula ao redor das pernas de cada perna tenha um caminho fechado para fluir em torno de ambos os lados externos às bobinas antes de retornar. para as bobinas centrais. Isto permite que o fluxo magnético seja muito mais eficiente e pode resultar em melhor eficiência geral em comparação com outros tipos de construções de transformadores.

Além de reduzir o fluxo de vazamento, um núcleo do tipo invólucro também pode ajudar a melhorar a eficiência geral de um transformador, permitindo que os harmônicos triplos circulem nas pernas do enrolamento com um caminho eficiente de baixa relutância, como mostrado acima. Isso permite que a distorção de tensão linha-neutro que é observada em alguns outros tipos de construções de transformadores seja absorvida.