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TRANSFORMADOR
1. Introdução
O transformador é uma máquina elétrica que
altera níveis de tensões e correntes e funciona
somente com corrente alternada.
Na soldagem, o transformador fornece tensão
alternada na faixa de 10 a 50V, que é uma faixa
de tensão segura para o operador, e corrente até
1200A.
• núcleo de material ferromagnético (bom
condutor de campo magnético);
• bobina primária – enrolamento de fio de cobre
encapado com verniz isolante. É por onde entra
a energia no transformador. Constituído por
“Np” espiras (voltas).
• bobina secundária – enrolamento de fio de
cobre encapado com verniz isolante. É por onde
sai a energia do transformador. Constituído por
“Ns” espiras (voltas).
NÚCLEO
BOBINA PRIMÁRIA
BOBINA SECUNDÁRIA
Np
Ns
2. Transformador sem carga
Para simplificar a abordagem sobre o
funcionamento do transformador, utilizaremos o
modelo de transformador ideal, isto é, sem
perdas.
Ligando a bobina primária na rede (110V/220V), a
corrente de magnetização – im(t) – circula na
bobina primária gerando o fluxo magnético –
fm(t).
 m(t)
im(t)
REDE
vP(t)
Ns
Np
m(t)
vS(t)
O fluxo magnético ao atravessar as bobinas gera tensão induzida
nas duas bobinas:
• Na bobina primária: vp(t)  Np. dfm(t)
dt
• Na bobina secundária: vs(t)  Ns.
dfm(t)
dt
Da equação (1), temos: vp(t)  dfm(t)
Np
Da equação (2), temos:
dt
vs(t) dfm(t)

Ns
dt
(1)
(2)
(3)
(4)
As equações (3) e (4) são equivalentes:
vp(t) vs(t) dfm(t)


Np
Ns
dt
Da equação (5), obtemos:
(5)
vp(t) Np

vs(t) Ns
Utilizando os valores eficazes de tensões:
Vp Np

Vs Ns
(6)
(Relação fundamental da tensão)
Simbologia:
IP
IS
VP
VS
NP : NS
Onde:
Vp - tensão aplicada à bobina primária (valor eficaz)
Vs - tensão obtida na bobina secundária (valor eficaz)
Ip - corrente na bobina primária (valor eficaz)
Is - corrente na bobina secundária (valor eficaz)
Np - número de espiras da bobina primária
Ns - número de espiras da bobina secundária
3. Transformador com carga
Ligando a bobina primária na rede (110V/220V), a
corrente de magnetização – im(t) – circula na bobina
primária gerando o fluxo magnético – fm(t).
O fluxo magnético ao atravessar as bobinas gera tensão
induzida nas duas bobinas.
Tendo corrente superior a zero na bobina secundária,
esta corrente – is(t) – gera fluxo magnético – fs(t) – que
é contrário à – fm(t). Com a redução do fluxo magnético
total no núcleo do transformador, a tendência é de
redução nas tensões das bobinas – vs(t) e vp(t). Para
aumentar a tensão vp(t) e mantê-la igual à tensão da rede
haverá um acréscimo de corrente no primário – ia(t).
fm(t)
im(t)
TENSÃO DA
REDE
110V/220V
vp(t)
fa(t)
fs(t)
ia(t)
is(t)
Np
Ns
vs(t)
ELETRODO
PEÇA
A corrente no primário será igual a corrente de
magnetização – im(t) – somada à corrente
adicional – ia(t):
ip(t) = im(t) + ia(t)
Considerando o transformador ideal (sem
perdas), a potência aparente no primário (Sp)
tem mesmo valor que a potência no secundário
(Ss):
Sp = Ss
Vp . Ip = Vs . Is
Vp Is

Vs Ip
Da equação (6), temos: Vp  Np
Vs
então:
Ns
Vp Np Is


Vs Ns Ip

Ip . Np = Is . Ns
Relação fundamental da corrente:
Ip . Np = Is . Ns (7)
4. TRANSFORMADOR REAL
No curso, utilizaremos o modelo ideal (sem perdas) para o
transformador. Em um transformador real temos as seguintes perdas
importantes:
a) Fluxo disperso – Parte do fluxo magnético não circula no núcleo do
transformador, circulando no ar;

disperso

b) Efeito Joule – Os condutores que formam as bobinas têm resistência, o
que implica em perdas ôhmicas (perdas de potência ativa) nos
enrolamentos;
c) Perdas Foucault - São originadas por correntes induzidas (parasitas) no
material ferromagnético. Para reduzir estas correntes parasitas, o núcleo é
construído com chapas laminadas impregnadas com verniz isolante.

corrente
parasita
i

corrente
parasita
Exemplo - determine o valor da tensão Vs e a
corrente Ip:
IP
120V
IS
VS
VP
500 : 50
dados:  Vp = 120V
 Np = 10
Ns
R = 6
Resolução:
a) cálculo da tensão secundária Vs :
Vp = Np
Vs
Ns

120 = 10
Vs

Vs = 12V
b) cálculo da corrente na bobina primária Ip:
Is = Vs = 12 = 2A
R
6
Ip . Np = Is . Ns  Np = Is
Ns
Ip

Ip = 0,2A
FIM DA APRESENTAÇÃO