Transformadores• O transformador é um dispositivo que permite elevar ou rebaixar os valores de tensão em um circuito de CA. A grande maioria dos equipamentos eletrônicos emprega transformadores para elevar ou rebaixar tensões. • A figura a seguir mostra alguns tipos de transformadores. Transformadores Transformadores • Quando uma bobina é conectada a uma fonte de CA, um campo magnético variável surge ao seu redor. Se outra bobina se aproximar da primeira, o campo magnético variável gerado na primeira bobina corta as espiras da segunda bobina. . Isso se chama isolação galvânica. A transferência de energia de uma para a outra se dá exclusivamente através das linhas de forças magnéticas.Transformadores As bobinas primária e secundária são eletricamente isoladas entre si. embora o aproveitamento do fluxo magnético gerado seja melhor.Transformadores Com a inclusão do núcleo. . o ferro maciço sofre perdas por aquecimento causadas por dois fatores: a histerese magnética e as correntes parasitas. Transformadores figura a seguir mostra os símbolos usados para representar o transformador. segundo a norma NBR 12522/92 . os transformadores podem ser construídos com mais de um secundário.Transformadores Para se obter várias tensões diferentes. como mostram as ilustrações a seguir . num transformador com primário de 100 espiras e secundário de 200 espiras. Se .Transformadores Por exemplo. a tensão do secundário será o dobro da tensão do primário. Transformadores • Se chamarmos o número de espiras do primário de NP e do secundário de NS. • O resultado da relação VS / VP e NS / NP é chamado de relação de transformação e expressa a relação entre a tensão aplicada ao primário e a tensão induzida no secundário. podemos escrever: VS/VP = 2 NS/NP = 2. . Transformadores . Transformadores A relação de potência do transformador ideal é. IS = VP . IP . portanto: VS . a potência absorvida da rede pelo primário é a soma das potências fornecidas em todos os secundários. Matematicamente...Transformadores Quando um transformador tem mais de um secundário. PP = PS1 + PS2 + . + PSn . Transformadores • A relação entre a potência medida no primário e a potência consumida no secundário é que define o rendimento de um transformador: . .Transformadores Defini-se autotransformador como um transformador de um único enrolamento. Transformadores • 1) Um transformador para campainha reduz a tensão de 110V para 12V. • 2) Calcule a tensão nas velas de ignição ligadas ao secundário de uma bobina com 60 espiras no primário e 36000 espiras no secundário. Se houver 20 espiras no secundário. . qual o número de espiras no primário e a relação de transformação deste transformador. se o primário está ligado a um alternador de 12V. de 110V . 6) Um transformador ideal com 2400 espiras no primário e 600 espiras no secundário retira 9.A. calcule a tensão do primário e o número de espiras no primário. 4) A bobina do secundário de um transformador tem 100 espiras e a tensão do secundário é de 10V. • • • .Transformadores • 3) O primário de um transformador está ligado em uma rede de 110V e possui 220 espiras. Se a relação de transformação é de 18:1. 35V. e 12V. qual o número de espiras do secundário e o número da espira que recebe o terminal de saída. Calcule IS. Calcule o número de espiras necessárias em cada secundário. Três secundários fornecem 600V.5A de uma linha de 220V. 5) Um autotransformador abaixador com 55 espiras está ligado a uma linha de C. Se desejamos uma tensão de saída de 28V. VS e PS. .Transformadores • 7) Um autotransformador abaixador de 600V / 480V alimenta uma carga de 10kVA. Calcule as correntes nas linhas do primário e secundário e a corrente no enrolamento comum aos enrolamentos do primário e secundário. • 8) Um transformador de 250kVA e 2400V / 480V apresenta uma perda no cobre de 3760W e uma perda no núcleo de 1060W.8. O fator de potência é de 0. Calcule o rendimento deste transformador. • Diagrama de comando : representa a lógica de operação do motor.Comandos eletricos • A representação dos circuitos de comando de motores elétricos é feita normalmente através de dois diagramas : • Diagrama de força : representa a forma de alimentação do motor à fonte de energia. . Comandos elétricos • Dispositivos de comando • Chave sem retenção ou impulso . o dispositivo volta à situação anterior. Este tipo de chave pode ter. construtivamente. Cessada a força.Comandos elétricos • É um dispositivo que só permanece acionado mediante aplicação de uma força externa. contatos normalmente abertos (NA) ou normalmente fechados (NF) . Comandos elétricos • Chave com retenção ou trava É um dispositivo que uma vez acionado. Construtivamente pode ter contatos normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF) conforme mostra a figura . seu retorno à situação anterior acontece somente através de um novo acionamento. Comandos elétricos . Comandos elétricos . .Comandos elétricos • Chave de contatos múltiplos com ou sem retenção • Existem chaves com ou sem retenção de contatos múltiplos NA e NF. Este tipo de chave apresenta um ponto de contato comum (C) em relação aos demais contatos .Comandos elétricos • Chave seletora É um dispositivo que possui duas ou mais posições podendo selecionar uma ou várias funções em um determinado processo. Comandos elétricos . .Comandos elétricos • Relé Este dispositivo é formado basicamente por uma bobina e pelos seus conjuntos de contatos. A figura mostra a estrutura física de um relé e seu símbolo elétrico. Comandos eletricos . Comandos elétricos • Energizando-se a bobina os contatos são levados para suas novas posições permanecendo enquanto houver alimentação da bobina. . Comandos elétricos • Outra propriedade muito explorada nos relés é a propriedade de memória através de circuito de auto-retenção . para cargas de maior potência.Comandos elétricos • Contator Assim como o relé o contator é uma chave de comutação eletromagnética direcionado. geralmente. . Comandos elétricos • Possui contatos principais (para energização da carga) e auxiliares NA e NF com menor capacidade de corrente . Comandos eletricos • Dispositivos de proteção São elementos intercalados no circuito com o objetivo de interromper a passagem de corrente elétrica sob condições anormais. como curto-circuitos ou sobrecargas . .Comandos elétricos • Fusíveis O princípio de funcionamento do fusível baseiase na fusão do filamento e consequente abertura do filamento quando por este passa uma corrente elétrica superior ao valor de sua especificação. São classificados em retardados e rápidos .Comandos elétricos Os fusíveis geralmente são dimensionados 20% acima da corrente nominal do circuito. Comandos elétricos • Disjuntor Termomagnético O disjunto termomagnético possui a função de proteção e. de chave. eventualmente. Interrompe a passagem de corrente ao ocorrer uma sobrecarga ou curto-circuito . . não precisa de elemento de reposição • pode eventualmente ser utilizado como chave de comando. Algumas vantagens : • religável. bipolares e tripolares.Comandos elétricos • Os disjuntores podem ser : monopolares. Comandos elétricos . Comandos elétricos • Rele térmico ou de sobrecarga O princípio de funcionamento do relé de sobrecarga baseia-se na dilatação linear de duas lâminas metálicas com coeficientes de dilatação térmicas diferentes. acopladas rigidamente (bimetal) . Comandos elétricos O relé térmico possui as seguintes partes principais: • Contato auxiliar (NA + NF) de comando da bobina do contator. • Botão de regulagem da corrente de desarme. • Botão de rearme de ação manual. . Comandos elétricos . pressão.Comandos elétricos • DISPOSITIVOS DE REGULAÇÃO São elementos destinados a regular o valor de variáveis de um processo automatizado. vazão. etc. tais como: velocidade. . tempo. temperatura. controle de velocidade em motor CC).Comandos elétricos • Reostato É um componente de resistência variável que serve para regular correntes de intensidade maior em sistemas elétricos (ex. . Comandos elétricos • Potenciômetro Apresenta a mesma função que o reostato atuando com intensidade de corrente menor em circuitos eletrônicos de comando e regulação . Comandos elétricos • Transformador É um componente que permite adaptar o valor de uma tensão alternada . Comandos elétricos • Relé de tempo com retardo na ligação Este relé comuta seus contatos após um determinado tempo. regulável em escala própria. O início da temporização ocorre quando energizamos os terminais de alimentação do relé de tempo . Comandos elétricos . Comandos elétricos • Relé de tempo com retardo no desligamento • Este relé mantém os contatos comutados por um determinado tempo. após a desenergização dos terminais de alimentação . regulável em • escala própria. Comandos elétricos . chaves. mediante a ação de impulsos elétricos. na bobina contadora. contadores.Comandos elétricos • Contador de impulsos elétricos Este dispositivo realiza a contagem progressiva. A programação é realizada pelo usuário através de chaves do tipo impulso localizadas no painel deste dispositivo. Estes impulsos são provenientes de relés. . sensores elétricos etc. Comandos elétricos • O acionamento dos contatos do contator ocorre quando o número de impulsos elétricos na bobina contadora for igual ao valor programado pelo usuário . . As informações mais comuns fornecidas através destes dispositivos são : ligado. falha e emergência.Comandos elétricos • DISPOSITIVOS DE SINALIZAÇÃO São componentes utilizados para indicar o estado em que se encontra um painel de comando ou processo automatizado. desligado. eficiência (na indicação) e baixo custo.Comandos elétricos • Indicador visual Os indicadores visuais fornecem sinais luminosos indicativos de estado. falha etc. São os mais utilizados devido à simplicidade. emergência. . .Comandos elétricos As cores indicadas na tabela da figura são recomendas. São as sirenes e buzinas elétricas. emergência etc. .Comandos elétricos • Indicador acústico Os indicador acústico fornece sinais audíveis indicativos de estado. falha. EXERCICIOS • DE O ESQUEMA ELETRICO DE UM RELE COM DOIS CONTATOS NA E EXPLIQUE O FUNCIONAMENTO • FAÇA O SIMBOLO DE UMA CHAVE DE RETENÇÃO COM TRAVA E UMA SEM TRAVA • EXPLIQUE O CONTATO DE SELO • EXPLIQUE OS CONTATOS DE FORÇA E COMANDOS DE UM CONTATOR • QUAIS OS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO VOCE CONHECE ? • QUAIS AS VANTAGENS DO DISJUNTOR EM RELAÇÃO AO FUSIVEL ? • Explique as diferenças entre potenciômetro e reostato . Comandos elétricos Exercícios • Explique o funcionamento do rele de retardo na ligação • Explique o funcionamento do rele de impulso • Uma lâmpada no painel acesa e na cor verde o que indica ? E uma lâmpada amarela ? • Faça o diagrama de potencia e comando para ligar um motor através de um contator utilizando botões de impulso e lâmpadas para sinalização de ligado , desligado e parado ( sob tensão). Indique a numeração em cada contato. Transistor Unijunção • É um dispositivo semicondutor, com uma junção PN, apresentando três terminais: Emissor ( E ), Base 2 ( B2 ) e Base 1 ( B1 ). • VBB - Tensão de polarização aplicada entre as bases 1 e 2 • VE - Tensão aplicada à entrada do dispositivo. ( VBB > VE ) • VD - Queda de tensão nos terminais do diodo formado pela junção PN ( 0,6V - Si ) • Ra + Rb = RBB - Resistência entre as bases ( 5KW a 10KW ). . n = tensão necessária para condução do UJT Tiristores • Transistor unijunção . . 6 ( todos resistores em ohm). determine: • A.a frequência • B. • Para o mesmo exercício para vbb= 20 volts R = 45 C = 0. ra= 270 Rb= 90 e n=0.Exercicios • Uma fonte de tensão de 15 volts é ligada em B2 e B1 .o ponto de condução do UJT .1 u F . Se n = 0.6 determine a tensão de emissor necessária para ligar o UJT. Circuito 555 • Inicialmente concebido para funções de temporização com precisão . • Aplicações em circuitos que necessitam de pulso , temporização , conversão de sinal e acionamento de drivers . • Baixo custo , tolerante a ruídos de sinal elétrico, rápida resposta de sinal de saída . • Oscilação: como oscilador (astável) pode gerar frequências desde fracções de Hertz até cerca de uma centena de KHz.Características técnicas: • Tensão de alimentação: entre 5 e 15 Volt. • Corrente máxima na saída: até 200 mA. • Consumo interno de corrente: um máximo de 10 mA. • Tensão na saída: aproximadamente entre 0V e o valor do positivo da alimentação. • Temporização: como temporizador (monoestável) pode gerar períodos desde alguns micros – segundos até horas. 1 – Negativo da alimentação 5 – Entrada da tensão externa de controle 2 – Entrada de disparo 6 – Sensor de nível de tensão 3 .Saída 7 – Descarga (do condensador da rede RC externa) 4 – Reset ou rearme 8 – Positivo da alimentação (5V a 15V) . Arquitetura interna . . . . . . Exemplos . Motores ca . Essas folhas de ferro possuem ranhuras para o enrolamento trifásico.3 a 0. a velocidade do campo magnético é chamada de velocidade síncrona do motor (n0). . O número de par de pólos (ou pólos) determinam a velocidade que o campo magnético irá girar. Os enrolamentos de fase e o núcleo do estator geram o campo magnético.Funcionamento do motor • O estator é a parte fixa do motor. Na carcaça do motor existe um núcleo de ferro formado por folhas finas de ferro (0. Se o motor está ligado na sua freqüência nominal.5mm). . .O campo magnético gira no entreferro entre o estator e o rotor. um campo magnético O sentido do campo magnético no estato é fixo. Numa freqüência de 60Hz (padrão brasileiro) o campo alternaria de direção 60 vezes por segundo. A velocidade dessa mudança é determinada pela freqüência de alimentação. mas a direção muda. Após a conexão de um enrolamento a uma fase de alimentação. A velocidade de giro do campo magnético muda com a freqüência. Para manter o torque do motor a tensão deve também variar com a freqüência.funcionamento • Regulação por freqüência Com uma fonte de alimentação com freqüência variável é possível controlar a velocidade do motor sem maiores perdas. . A velocidade do rotor muda de velocidade proporcionalmente ao campo girante. Conversores de frequência . Retificação controlada . Circuito intermediario . . . . Partidas com resistência primária. 4.Os tipos mais comuns para redução da tensão de partida são: 1. Partidas com auto transformador 3. Partidas estrela / triângulo 2. Soft Starters. . . . formando o que chamamos De base regenerativa A base do segundo transistor esta Ligado ao pino de disparo dos tran sistores . Chamamos de GATE .Tomamos o desenho ao lado para Analisar o funcionamento doSCR Os transistores estao ligados de Modo que o coletor de um Transistor esteja ligado a base do Outro . mantendose o catodo com o potencial mais baixo • Aplicando a tensão nas condições acima.• A polarização do SCR é feita aplicando-se uma tensão positiva ao anodo . não significa que o componente conduzirá corrente . Isso so será possível após aplicarmos um pulso no gate ( VG) . . . . que tem valores da ordem de algumas dezenas de miliamperes .• Uma vez cessada a corrente de disparo . ou curto-circuitando a junção anodo catodo • O componente tem uma corrente mínima para operação . que é a chamada corrente de manutenção ( holding current ) . o SCR continua conduzindo . e só para de conduzir após cortarmos a alimentação da tensão aplicada ao anodo . • Especificações técnicas • Tensão máxima direta(VD) e tensão máxima reversa ( VR) • Corrente máxima direta ( ID) • Potencia Máxima (Prms) • Corrente de disparo(Igt) • Velocidade de operação ( dv/dt) . em função de uma alta tensão entre anodo e catodo .• Aplicações: • Circuitos de corrente contínua. É necessário manter um resistor de 1k entre catodo e gate para evitar disparos não esperados. basta manter o sinal na entrada do anodo positivo. Circuitos de acionamento . . . Tiristores • Calculo da resistência de carga para o SCR ----RL = Vs/Ihc Calculo tensão de disparo (IG) Vin = Vrg + Vo . Tiristores • Problema 1 • Problema 2 • Problema 3 . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia . Transistores de potencia .