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Este tópico foi editado pela última vez por slll611 em 31/01/2016, às 20:52. Caros amigos, para a questão diária sobre meio ambiente de 30 de janeiro, escolhi uma questão relacionada à economia de energia. Cometi um erro ao elaborar a questão, pois ela envolvia transformadores; como não sou especialista nessa área, decidi analisá-la com base nas respostas que encontrei. Depois, um amigo disse que viu na internet que a resposta era exatamente o oposto, então mudei novamente a resposta à pergunta. Após uma busca cuidadosa, descobri que a resposta original parecia ser a correta, o que causou confusão entre todos. Por isso, peço desculpas sinceras a todos. Não verifiquei com atenção ao criar as questões e não cumpri meu dever adequadamente. Peço que me critiquem. Também são bem-vindas as opiniões de especialistas nessa área sobre o assunto. Vamos encontrar uma maneira de compensar a todos pelos pontos atribuídos erroneamente. A seguir, estão alguns conteúdos na internet sobre as perdas dos transformadores. Bem-vindos os especialistas para discutir e esclarecer esse assunto. Uma das explicações é: “1. Perdas de potência ativa – As perdas de potência ativa em transformadores elétricos incluem as perdas por ferro e as perdas por cobre.” Dentre eles, a perda por ferro, também conhecida como perda em carga zero, tem seu valor relacionado ao material do núcleo de ferro, e não à magnitude da carga. Esse valor permanece praticamente constante. Já a perda por cobre é diretamente proporcional ao quadrado da corrente de carga. A perda por cobre no momento da corrente de carga nominal é chamada de perda por curto-circuito. 2. Perdas de potência reativa As perdas de potência reativa nos transformadores elétricos são compostas por perdas de corrente de excitação (em regime sem carga) e perdas por magnetização parassita. A perda de corrente de excitação (em carga zero), Q0, depende do núcleo de ferro e não da carga. A perda por fluxo magnético perdido, Q, representa as perdas de reatância magnética nos enrolamentos primário e secundário. Seu valor é diretamente proporcional ao quadrado da corrente de carga. ” Outra forma de dizer é: “As perdas do transformador incluem as perdas por cobre e as perdas por ferro.” A perda por cobre é a perda de calor devido à resistência do enrolamento. A perda de calor está relacionada a fatores como o material dos fios da bobina, o comprimento dos fios, o diâmetro dos fios e a temperatura ambiente. Quanto maior o comprimento do fio (maior número de espiras), maior é a perda por calor no cobre; além disso, em temperaturas mais altas, a perda por calor também aumenta. A perda por ferro inclui a perda por eflúvios eletromagnéticos no núcleo de ferro, bem como a perda por magnetização indesejada. Essas perdas estão relacionadas à condutividade magnética das lâminas de aço silício utilizadas no núcleo, à espessura dessas lâminas, à isolante superficial delas, e ao grau de compactação das lâminas umas sobre as outras. Quanto menores forem as perdas do transformador, maior será sua eficiência. Um transformador bem projetado e de boa qualidade pode atingir uma eficiência de 90% ou até 95%. Para reduzir o aquecimento e diminuir a temperatura, os transformadores de grande porte são frequentemente imersos em óleo isolante de boa qualidade. Além disso, o óleo do transformador passa por radiadores, que permitem que o calor seja dissipado no ar, diminuindo assim a elevação da temperatura do transformador e mantendo uma eficiência mais alta. ” Outra forma de expressar isso é: “As perdas ativas e reativas dos transformadores de energia. As perdas ativas dos transformadores podem ser divididas em: perdas ativas constantes (perdas por ferro) e perdas ativas variáveis (perdas por cobre).” As perdas reativas do transformador também são divididas em: perdas reativas constantes e perdas reativas variáveis. 1. Perdas ativas. É aproximadamente igual ao produto da perda de cobre nominal pelo quociente entre a corrente aparente (corrente de carga) e o quadrado da corrente nominal. Ou seja: perda variável ativa = perda de cobre nominal × (corrente de carga/corrente nominal) ao quadrado. 2. Perdas variáveis reativas. É aproximadamente igual ao produto da porcentagem da tensão de curto-circuito nominal, pelo somatório da capacidade nominal e do quociente entre a corrente de carga e o quadrado da corrente nominal. Ou seja: perdas variáveis reativas = porcentagem da tensão de curto-circuito nominal × capacidade nominal × (corrente de carga/corrente nominal) ao quadrado. Qual é a relação entre as perdas ativas e reativas, as perdas por eflúvios e as perdas por histerese? A resposta é que um transformador é composto por fios e núcleo de ferro. Durante seu funcionamento, os fios geram calor, e o núcleo de ferro, ao conduzir o magnetismo, gera correntes de Foucault que também produzem calor. Todo o calor gerado dessa maneira é considerado perda ativa. A histerese refere-se à perda de calor que ocorre quando o magnetismo residual não é totalmente convertido em energia elétrica nas bobinas secundárias. Na verdade, eletricidade, magnetismo e luz são todas formas de ondas eletromagnéticas. ” Cálculo das perdas do transformador As perdas de um transformador consistem em duas partes: perdas em vazio e perdas sob carga. 1. Perdas em vazio do transformador As perdas em vazio do transformador, também conhecidas como perdas por ferro, fazem parte das perdas de excitação e não dependem da carga. 1.1 Composição das perdas em carga zero Geralmente, as perdas em carga zero de um transformador incluem as perdas por histerese do material do núcleo, as perdas por eflúvios e outras perdas adicionais.