Apresentação do PowerPoint

EDUFER TRANSFORMADORES
Apresenta:
COMO DIMENSIONAR O
TRANSFORMADOR PARA USO
COM FIO OU FITA DE NÍQUELCROMO OU NICROMO (NiCr)
Incluindo: dimmer de controle e usando
a tabela de fios disponível em
edufer.com.br
APLICAÇÕES TÍPICAS DO FIO
DE NÍQUEL-CROMO:
• Dobradoras de Acrílico
• Cortadores de Isopor
• Seladoras
• Estufas de Secagem
• Pirógrafos
• Fogareiros elétricos
• Resistores de fio
• Aquecedores em geral
VANTAGENS DO USO DO
TRANSFORMADOR:
• Isolamento e separação total de circuitos entre entrada e saída
evitando choques elétricos com a rede de alimentação da
concessionária.
• Saída com tensão mais baixa que a da rede elétrica.
• Corrente de controle menor na entrada do transformador.
VANTAGENS DO USO DO DIMMER:
• Baixo custo de investimento.
• Facilidade no ajuste da tensão de saída.
• Baixo valor de corrente de controle ao utilizar um
transformador.
• Disponibilidade no mercado com controle analógico ou digital.
APRESENTANDO
A TABELA
AWG: Escala de norma padrão comercial norte-americana
American Wire Gauge de fios.
Diâmetro em mm: Medida do maior segmento de reta que passa
pelo centro da circunferência do fio.
Gramas por m: Peso em gramas para cada 1m de comprimento.
Secção mm²: Corresponde a medida da área total do fio ou fita.
Ohms por m: Valor da resistência para cada 1m de comprimento.
Ampéres: Medida da intensidade da corrente elétrica.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA DA TABELA:
Apostila Eletricidade Básica Volume I – Senai-SP
A PARTIR DE AGORA ACOMPANHE
PASSO A PASSO O PROCESSO
COMPLETO DE
DIMENSIONAMENTO DO
TRANSFORMADOR PARA FIO E
PARA FITA DE NÍQUEL-CROMO.
TENHA SEMPRE A TABELA DE FIOS
AO SEU LADO.
DIMENSIONANDO O
TRANSFORMADOR
DADOS NECESSÁRIOS:
• Temperatura máxima de operação (em °C).
• Comprimento (em metros).
• Para fio: Diâmetro (em mm) e fita: Secção
(em mm²).
• Valor total da resistência do fio ou fita (em
Ohms).
ATENÇÃO: Qualquer variação em um
destes parâmetros, altera o valor da tensão
e corrente do transformador. Certifique-se
de obtê-los com a maior exatidão possível.
COMO MEDIR:
• DIÂMETRO DO FIO: Paquímetro ou micrômetro.
• SECÇÃO DA FITA: Inicialmente com paquímetro
ou micrômetro e posteriormente multiplicando o
valor da espessura da fita pela sua largura.
• RESISTÊNCIA DO FIO OU FITA: Multímetro na
menor escala de Ohms.
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE: Ao medir, dê
preferência a instrumentos com resolução
mínima de 2 casas decimais.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO:
EXEMPLO DE
DIMENSIONAMENTO
COM FIO
Exemplo 1: Calcular o
transformador para um fio de
níquel-cromo de 1,50m de
comprimento, temperatura
máxima de operação de
520°C e 1mm de diâmetro.
Passo 1: Localizar na coluna Ohms
por m (Ohms por metro) na linha do
diâmetro equivalente imediatamente
maior mais próximo. Neste caso, o
valor encontrado é de 1,02mm que
corresponde ao fio 18 AWG e na coluna
Ohms por m o valor encontrado é de
1,375 Ohms por metro.
ILUSTRANDO:
Como o fio do nosso exemplo tem
1,50m de comprimento, então
devemos multiplicar o valor de 1,375
Ohms por m encontrado na tabela
por 1,50m. Dessa forma: 1,50 x
1,375 = 2,0625 Ohms por m.
OBSERVAÇÃO: Caso já tenha medido com
um multímetro o valor da resistência no
comprimento desejado, neste caso é
possível pular este passo indo direto ao
passo 2. É importante que nesta situação, a
medição tenha sido feita com a maior
precisão possível desconsiderando a
resistência residual do instrumento
(caso do multímetro digital).
Passo 2: Encontrarmos o valor da
intensidade de corrente (em Ampéres).
Para isso, localizamos na coluna
Temperatura no valor equivalente
imediatamente maior mais próximo.
Neste caso, o valor encontrado é de
600°C cruzando com a mesma linha
do fio 18 AWG. Ao fazer isso, o valor
encontrado é de 11,4 Ampéres.
ILUSTRANDO TODOS OS
VALORES ENCONTRADOS
NA TABELA TEMOS:
Passo 3: Calculamos a tensão de saída
do transformador (em Volts). Para isso,
aplicamos o cálculo da Lei de Ohm, que
consiste em multiplicar o valor da
resistência total do fio (em Ohms) pelo
valor da corrente (em Ampéres) recém
encontrada para 600°C. Dessa forma:
2,0625 x 11,4 = 23,5125 Volts. Este é o
valor da tensão de saída do
transformador.
OBSERVAÇÃO: Como o valor
encontrado foi de 23,5125V,
podemos arredonda-lo para um
valor comercial mais próximo.
Neste caso: 24V.
Conclusão: O transformador para este
comprimento, diâmetro e temperatura de fio
calculados, deverá ter uma saída de 24V
com corrente mínima ou superior a 11,4A.
Neste caso qualquer valor de corrente
superior pode ser utilizado e o excesso de
tensão em relação ao necessário é
facilmente reduzido e controlado pelo
dimmer, atingindo a temperatura máxima
desejada de 520°C.
EXEMPLO DE
DIMENSIONAMENTO
COM FITA
Exemplo 2: Calcular o
transformador para uma fita
de níquel-cromo de 0,85m de
comprimento, temperatura
máxima de operação de
310°C, com 1mm de
espessura por 0,8mm de
largura.
Passo 1: Por ser uma fita e não um fio,
devemos calcular primeiramente sua
secção (medida da área).
Para isso, multiplicamos os valores da
espessura pela largura. Dessa forma
temos: 1 x 0,8 = 0,8 mm². Este é o valor da
secção total da fita.
Passo 2: Localizar na coluna Ohms por
m (Ohms por metro) na linha da secção
equivalente imediatamente maior mais
próxima. Neste caso, o valor encontrado é
de 0,818mm² que corresponde ao fio 18
AWG e na coluna Ohms por m o valor
encontrado é de 1,375 Ohms por metro.
ILUSTRANDO:
Como o fio do nosso exemplo tem
0,85m de comprimento, então
devemos multiplicar o valor de 1,375
Ohms por m encontrado na tabela
por 0,85m. Dessa forma: 0,85 x
1,375 = 1,16875 Ohms por m.
OBSERVAÇÃO: Caso já tenha medido com
um multímetro o valor da resistência no
comprimento desejado, neste caso é
possível pular os passos 1 e 2 indo direto
ao passo 3. É importante que nesta
situação, a medição tenha sido feita com a
maior precisão possível desconsiderando
a resistência residual do instrumento
(caso do multímetro digital).
Passo 3: Encontrarmos o valor da
intensidade de corrente (em Ampéres).
Para isso, localizamos na coluna
Temperatura no valor equivalente
imediatamente maior mais próximo.
Neste caso, o valor encontrado é de
400°C cruzando com a mesma linha
do fio 18 AWG. Ao fazer isso, o valor
encontrado é de 8 Ampéres.
ILUSTRANDO TODOS OS
VALORES ENCONTRADOS NA
TABELA TEMOS:
Passo 4: Calculamos a tensão de saída
do transformador (em Volts). Para isso,
aplicamos o cálculo da Lei de Ohm, que
consiste em multiplicar o valor da
resistência total do fio (em Ohms) pelo
valor da corrente (em Ampéres) recém
encontrada para 400°C. Dessa forma:
1,16875 x 8 = 9,35 Volts. Este é o valor
da tensão de saída do transformador.
OBSERVAÇÃO: Como o valor
encontrado foi de 9,35V, podemos
arredonda-lo para um valor
comercial mais próximo. Neste
caso: 10V.
Conclusão: O transformador para este
comprimento, secção e temperatura de fita
calculados, deverá ter uma saída de 10V
com corrente mínima ou superior a 8A.
Neste caso qualquer valor de corrente
superior pode ser utilizado e o excesso de
tensão em relação ao necessário é
facilmente reduzido e controlado pelo
dimmer, atingindo a temperatura máxima
desejada de 310°C.
OBSERVAÇÕES FINAIS SOBRE O
TRANSFORMADOR
• Instale o fio ou fita de níquel-cromo sempre o mais
próximo possível dos terminais de saída do
transformador e usando bitola de condutor compatível
ou superior, pois grandes distâncias e/ou bitola errada
ocasionam queda de tensão.
• Todo dimensionamento do transformador é feito
sempre em cima de um determinado comprimento,
diâmetro ou secção de fio ou fita. Caso tenha que
alterar um desses parâmetros, se faz necessário
alterar o transformador, pois fios mais curtos e bitolas
mais grossas ocasionam sobrecarga de corrente.
• Dessa forma, concluímos que não existe um
transformador padrão e único para todo e
qualquer projeto com fio ou fita de níquel-cromo,
pois todo o dimensionamento dele é feito
somente em cima das definições de
temperatura, comprimento e diâmetro ou
secção do projeto.
• Reforçamos então a importância de se definir
com clareza antes quais são esses parâmetros,
inclusive ter o cuidado de adquirir antes o fio ou
fita de níquel-cromo para após a definição do
comprimento, bitola e a temperatura do mesmo,
definir posteriormente quais serão as
especificações do transformador.
DIMENSIONANDO O
DIMMER DE CONTROLE
Para sabermos qual é a potência do dimmer
adequado, necessitamos saber qual é a potência
do transformador (em Watts):
Para isso, multiplicamos os valores da tensão de
saída (em Volts) pela corrente (em Ampéres).
Dessa forma temos:
Exemplo 1 (com fio): 24V x 11,4A = 273,6W.
Exemplo 2 (com fita): 10V x 8A = 80W.
Por questão de segurança, recomenda-se
sempre utilizar um dimmer com potência
ligeiramente superior ao necessário.
DIMENSIONANDO A
PROTEÇÃO (FUSÍVEL
OU DISJUNTOR)
Para sabermos qual é a corrente do sistema de
proteção adequado (fusível ou disjuntor),
necessitamos saber qual é a corrente primária
(de entrada) do transformador (em Ampéres).
Para isso, dividimos os valores da potência (em
Watts) pela tensão de entrada (em Volts).
Supondo que a tensão da rede seja de 220V,
dessa forma temos:
Exemplo 1 (com fio): 273,6W / 220V = 1,24A.
Exemplo 2 (com fita): 80W / 220V = 0,36A.
Utilize valores comerciais maiores
imediatamente próximos dos valores calculados.
Exemplo: 1,5A e 0,4A respectivamente.
CIRCUITO COMPLETO
DIAGRAMA ELÉTRICO FINAL:
Obrigado por assistir!
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