O trafo monofásico ou transformador monofásico é o equipamento que transforma a energia elétrica. Essa transformação pode ser para reduzir ou aumentar a tensão elétrica alternada.
É o tipo mais comum de transformador usado em sistemas de distribuição de energia elétrica.
Um trafo monofásico é um tipo de transformador usado para converter a corrente alternada (CA) de um nível de tensão para outro.
Consiste em dois enrolamentos, um enrolamento primário e um enrolamento secundário, que são enrolados em torno de um núcleo comum.
O enrolamento primário é conectado à fonte de alimentação CA e o enrolamento secundário é conectado à carga.
O transformador funciona acoplando indutivamente os enrolamentos primário e secundário. Isso faz com que a tensão no enrolamento secundário seja proporcional à tensão no enrolamento primário.
Os transformadores podem aumentar ou diminuir a tensão, dependendo da relação de espiras dos enrolamentos primário e secundário.
Os transformadores monofásicos são usados em uma ampla variedade de aplicações, como alimentação de pequenos eletrodomésticos e eletrônicos. Eles também são usados em ambientes industriais para alimentar motores.
E isso é essencial para que diferentes eletrodomésticos e outros aparelhos possam ser ligados na tomada com segurança.
Pense em uma cidade onde a energia elétrica chega nas casas em 220v monofasico, porém um morador tem uma furadeira que precisa de 127v para ligar.
Essa alteração na tensão elétrica acontece a partir de um transformador.
Da mesma forma, grandes indústrias e estabelecimentos comerciais precisam do trafo monofásico também.
Com esse tipo de equipamento, o circuito monofásico fica mais seguro e é possível utilizar os utensílios e maquinários sem preocupações.
Como Funciona O Trafo Monofásico
Um trafo monofásico consiste em um núcleo ferromagnético com dois enrolamentos, ou bobinas, enrolados em torno dele.
O enrolamento primário é conectado à fonte de alimentação CA e o enrolamento secundário é conectado à carga.
O transformador baseia-se na lei de indução de Faraday, que afirma que uma força eletromotriz (EMF) é induzida em um condutor quando há uma mudança no campo magnético ao seu redor.
Quando a corrente CA flui através do enrolamento primário, ela cria um campo magnético ao redor do núcleo do transformador.
Este campo magnético variável induz um EMF no enrolamento secundário.
A magnitude deste EMF depende do número de voltas no enrolamento secundário e da taxa na qual o campo magnético muda.
Este é o tipo de transformador mais comum e é utilizado na conversão de tensão, para que a energia chegue a todos os equipamentos de uma indústria, empresa ou residência, e também em linhas de transmissão de energia.
As duas bobinas são conectadas à almentação CA na mesma fase. Estas bobinas podem ser conectadas de duas formas: em série ou paralelo.
O funcionamento do trafo monofásico é por indução eletromagnética.
O que acontece é que a bobina primária se conecta à fonte CA e assim é criado um campo magnético. É a partir desse campo magnético que a tensão vai para a bobina secundária.
Leia o artigo sobre: Transformadores De Energia Para Indústrias
Quais os Tipos de Transformador Monofásico
Quando falamos de trafo monofásico, é possível listar três tipos principais:
- Trafo Abaixador,
- Trafo Elevador e,
- Trafo Isolador.
Transformador Monofásico Abaixador
A tensão é convertida na bobina primária e reduz na bobina secundária. Para conseguir esse efeito de redução é importante que o enrolamento secundário tenha menos espiras do que o primário.
Esse tipo de aparelho é utilizado onde existe a necessidade de reduzir a tensão elétrica. Por exemplo, se você tem um computador, ele reduz a tensão de 127v para 12v.
Transformador Monofásico Elevador
Funciona de forma oposta ao trafo monofásico abaixador. A tensão é convertida na bobina primária e aumenta na bobina secundária.
Para que isso aconteça, o número de espiras do enrolamento secundário precisa ser maior do que a do primário.
Seu uso acontece quando existe uma tensão de 127v disponível, mas os equipamentos aguentam receber e funcionam em sua total potência em uma tensão de 220v monofasico.
Transformador monofásico isolador
Esse tipo de equipamento faz um isolamento entre as bobinas primária e secundária. Isso acontece para proteger o aparelho, que tem menos chance de ter um curto-circuito ou sobretensão.
Com esse isolamento, a tensão nos dois enrolamentos é igual. E para isso, o número de espiras dos dois enrolametnos precisa ser idêntica.
Esse tipo de trafo monofásico é comumente usado em circuitos eletrônicos para que um isolamento físico exista e para que tenha menos ruídos no circuito monofásico secundário.
Leia o artigo sobre: Transformador isolador
As Vantagens de um Transformador Monofásico
Os transformadores monofásicos são usados em uma variedade de aplicações, incluindo distribuição de energia, áudio e eletrônica.
O trafo monofásico possui várias vantagens sobre os trafo trifásico.
Uma vantagem é que eles são menos caros para fabricar.
Outra vantagem é que eles são menores em tamanho, o que os torna mais convenientes para uso em uma variedade de aplicações.
Os transformadores monofásicos também têm melhor regulação de tensão do que os transformadores trifásicos.
Isso significa que eles podem manter uma tensão de saída mais consistente, mesmo quando a tensão de entrada flutua.
Isso é importante em aplicações onde a estabilidade de tensão é crítica, como em equipamentos eletrônicos sensíveis.
Leia o artigo sobre: Transformador Bifásico: O Que É? Como Funciona?
As Desvantagens de um Transformador Monofásico
Embora o trafo monofásico seja o tipo de transformador mais comumente usado, eles têm algumas desvantagens.
Uma desvantagem é que, como eles têm apenas um enrolamento, eles só podem ser usados para diminuir as tensões.
Isso significa que, se você precisar aumentar uma tensão (por exemplo, de 120v para 240 v), precisará usar um transformador de potência de dois ou três enrolamentos.
Outra desvantagem dos transformadores monofásicos é que eles são menos eficientes que os transformadores trifásicos.
Isso ocorre porque há mais perdas de cobre no enrolamento e porque há apenas um campo magnético em vez de três.
Leia o artigo sobre: Transformador Para Pivo De Irrigação
Trafo Monofásico na Etna Transformadores – Conclusão
Um transformador monofásico é um dispositivo que transforma a corrente alternada de um circuito para outro sem alterar a frequência.
É usado para aumentar ou diminuir a tensão em sistemas elétricos CA.
O trafo monofásico é comumente usado em aplicações residenciais e comerciais para fornecer energia para luzes, eletrodomésticos e motores.
O tipo mais comum de transformador monofásico é o transformador tipo shell. Consiste em duas partes: o núcleo e os enrolamentos.
O núcleo é feito de chapas de aço laminadas que são empilhadas e enroladas com arame. Os enrolamentos são enrolados ao redor do núcleo e conectados aos terminais de entrada e saída.
Quando a eletricidade flui através do enrolamento primário, cria um campo magnético no núcleo do transformador.
Este campo magnético induz uma tensão no enrolamento secundário, que é proporcional ao número de espiras em cada enrolamento.
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