Formulário de cálculo de transformadores

Convenções utilizadas no formulário:
NP = número de espiras do primário
NS = número de espiras do secundário
F = frequência em Hz
Ø = diâmetro do fio em mm RE = rendimento elétrico em % D = densidade magnética em A/mm²
SP = secção do fio do primário em mm²
SS = secção do fio do secundário em mm²
B = indução magnética em Gauss
IP = corrente primária em Ampéres
IS = corrente secundária em Ampéres
P = potência em Watts
UP = tensão primária em Volts
US = tensão secundária em Volts
SL = secção líquida em cm²
PP = potência primária em Watts
PS = potência secundária em Watts
SB = secção bruta em cm²
UF = tensão de fase em Volts
UL = tensão de linha em Volts
IF = corrente de fase em Ampéres
IL = corrente de linha em Ampéres
(Δ) = Ligação delta ou triângulo
(Y) = Ligação estrela ou Ípsilon
Perfil do núcleo de um transformador monofásico:
perfil
Secção líquida e secção bruta do núcleo:

Número de espiras dos enrolamentos:

Valores usuais de B:
Diâmetro (Ø):
SL = a x b (retangular)
NP = (UP x 108) / (4,44 x B x F x SL)
6.000G para 2% de Si
Consulte a tabela de fios magnéticos esmaltados para transformadores elétricos a seco (disponível neste link.)

Obs: 1,2 e 1,1 são fatores de compensação de perdas no núcleo (20% e 10% respectivamente).

SL= a² (quadrado)
NS = { (US x 108) / (4,44 x B x F x SL) } x 1,1
8.000G para 2,5% de Si
SL = SB / 1,2 NP = UP x 37,537 / SL (*)
10.000G para 3% de Si
SB = SL x 1,2
NS = (US x 37,537 / SL) x 1,1 (*)
12.000G para 3,5% de Si
SB = 1,2 x √P
(*) observação:
14.000G para 4% de Si
SL= √P Para F = 60Hz e B = 104 Gauss
16.000G
para 4,5% de Si
 Corrente:
Potência:
Rendimento:
Secção do fio:
 IP = PP / UP
PP = PS x 1,1
RE = ( PS / PP ) x 100
SP = IP / D (**)
 IS = PS / US
PS = PP / 1,1
Obs: valor expresso em %
SS = IS / D (**)
 (**) o resultado final deve ser convertido para AWG através da tabela de fios magnéticos esmaltados para transformadores.
Tabela de densidades:
Posssibilidade de enrolamento:
Sem ventilação = 2A/mm²
Somente é possivel o enrolamento de um transformador, se o resultado da equação ao lado for maior ou igual a 3
(considerando-se a utilização de chapas do tipo “E-I”).
Observe a figura abaixo:

(0,75 x J²) / { (NP x SP) + (NS x SS) } ≥ 3
Má ventilação = 4A/mm²
Regular ventilação = 6A/mm² Onde: J = √SL e SL = J²
Boa ventilação = 8A/mm² Obs: “J” em mm e SL em mm²
cal10
Transformadores trifásicos:
caltrif2
Fechamento Primário/Secundário:
Número de espiras do secundário:
Triângulo/Triângulo
US = (NS / NP) x UP
Estrela/Estrela
US = (NS / NP) x UP
Triângulo/Zigue-zague
US = (NS x UP x √3) / 2NP
Triângulo/Estrela
US = (NS x UP x √3) / NP
Estrela/Triângulo
US = (NS x UP) / (NP x √3)
Estrela/Zigue-zague
US = (NS x UP x √3) / 2NP
Tensão e corrente:
Ligação Triângulo
UL = UF
IL = IF x √3
Ligação Estrela
UL = UF x √3
IL = IF
Ligação Zigue-zague
UL = 2UF x √3
IL = IF / 2