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

Neste ponto podemos ver que aumentando a freqüência, a densidade de corrente ou a indução máxima vamos reduzir a área do núcleo necessária. Também fica claro que as características geométricas do núcleo expressas por Klam influem no dimensionamento de forma considerável.

Encontramos a equação acima na literatura, de forma simplificada, com uma escolha, dependente de cada autor, para J, Bm e  para os fatores empíricos KFe e Kcobre, que resulta em uma constante k diferente para multiplicar o fator √ (VA/f) . A escolha da laminação e forma do núcleo vai definir o fator de laminação Klam, que também tem grande importância na determinação do tamanho do núcleo.

A determinação inicial do tamanho do núcleo visa não só acomodar o fluxo magnético necessário com uma determinada indução máxima, mas também acomodar o enrolamento na área da janela associada.

Lâminas EI Padronizadas

Assim, para J=2 A/mm2 e Bm=10100 gauss (aproximadamente) teremos:

.

, encontrada em [5]

Para J=3 A/mm2 e Bm= 11500 gauss:

 .

, encontrada em [2]

.

Para uma análise de quais valores para J e Bm adotar deverá ser feito um estudo do comportamento térmico do transformador em seu regime de trabalho normal. Esses dois fatores estão ligados às perdas no cobre e ferro e, portanto, ao aumento de temperatura do enrolamento e núcleo. A indução máxima Bm está ligada à intensidade da corrente de magnetização e de inrush do transformador e à indutância apresentada a fonte de energia, via curva BxH. Para transformadores de força operando em uma única frequência poderemos usar valores entre 10.000 e 13.500 gauss. Para transformadores usados em áudio, Bm estará ligada principalmente à distorção máxima tolerável e deverá assumir valores abaixo de 5000 gauss. Em transformadores de saída para válvulas deverá ser considerada a circulação de CC no primário ao escolher J e Bm, devido ao efeito desse componente CC na indutância do primário e nas perdas devido ao efeito Joule.

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