Transformadores e Autotransformadores de Força e de Áudio: Potência e Tamanho

Núcleos Toroidais

O uso de núcleos toroidais traz grandes vantagens em alguns aspectos do projeto de transformadores:

1. A ausência do entreferro inerente às descontinuidades das chapas EI aumenta a permeabilidade efetiva do núcleo e sua indutância, reduzindo a corrente de magnetização, embora aumente a corrente de surto ao ligar;
2. O envolvimento completo do núcleo pelos enrolamentos permite um aproveitamento quase total do campo magnético gerado pelo enrolamento primário, reduzindo a indutância de dispersão e a interferência em circuitos externos;
3. A concentração do campo magnético no interior do núcleo permite considerar a área do ferro efetivamente usada pelo campo (A_mag) como a área geométrica do núcleo (A_Fe) tornando o coeficiente K_Fe unitário, o que irá reduzir a área do núcleo necessária para uma determinada potência (VA);
4. A área de janela disponível para o enrolamento será maior que a área do núcleo, reduzindo ainda mais e de forma muito significativa a área do núcleo necessária para uma determinada potência (VA).

Observando alguns núcleos padronizados e um transformador comercial, obtivemos as seguintes relações entre a largura do núcleo, a do enrolamento e o espaço útil da janela ocupada pelo enrolamento: