proposta de uma nova metodologia para avaliação e seletividade ...

Proposta de uma nova metodologia para avaliação e seletividade das técnicas de montagens de núcleos de transformadores.
Saulo da Silva Ferraz Junior, Leonimer Flávio de Melo.
3.1. Perdas – Normas e valores para referência
A característica mais importante nas ligas de aço-silício
é sua perda por unidade de massa. Os tipos de ligas de açosilício
de grãos orientados têm sua designação diferenciada
em algumas normas, como segue exemplificado na tabela 1.
Os valores das perdas magnéticas, apresentados nessa
tabela, são os máximos permitidos para sua respectiva
designação na AISI e ABNT.
Os principais fabricantes de aço-silício fornecem
algumas curvas com características de comportamento
desses materiais, analisando alguma dessas curvas
fornecidas fica evidente que tais perdas devem ser corrigidas
para compensar o aumento das perdas relacionadas com as
anomalias decorrente do processo de fabricação do núcleo,
com isso podendo eventualmente através da utilização de
redes neurais artificiais (de Pádua Brag, 2007) analisar qual
a melhor maneira a ser projetada. Algumas dessas curvas
são mostradas nas figuras 2, 3, 4 e 5.
Tabela 1: Chapas de aço-silício - Características garantidas por
normas.
Figura 2: Perdas magnéticas em função da densidade máxima de
fluxo(M4).
Figura 3: Potência de excitação em função da densidade máxima de
fluxo, em 60 Hz (M4).
Figura 5: Potência de excitação em função da densidade máxima
defluxo, em 60 Hz (M5).
4. COMPARAÇÃO ENTRE NÚCLEOS MULTISTEP-
LAP E SINGLE STEP-LAP.
Segundo (LOFFLER and GRAMM, n.d) o núcleo
multistep-lap mostra melhorias distintas em relação as
perdas em comparação ao núcleo single step-lap, em teoria
especial mostra-se que um aumento do número de step reduz
a sensibilidade do núcleo em relação a variações de g
(entreferro), isto é devido ao aumento críticos da indução.
Nas figuras 6 e 7 mostra os detalhes da montagem dos
núcleos citados. Mas o núcleo tipo multistep-lap tem a
desvantagem do aumento dos custos para a montagem do
núcleo single step-lap. Por outro lado, tem sido relatado que
as perdas dos núcleos para esse tipo de montagem são
reduzidos em até 5% ou até 10% em relação a configurações
de nucleo tipo single step-lap (VALKOVIC, 1991).
O núcleo multistep-lap mostra drasticamente o poder de
excitação em relação ao núcleo single step-lap. Investigando
o núcleo multistep-lap, o mesmo tem mostrado que o fluxo
tende a não ser homogêneo, devido às características
específicas da sobreposição da região do canto do núcleo
(LOFFLER and GRAMM, n.d), por exemplo, devido às
distribuições de comprimentos de ar o fluxo tende a
concentrar-se nas regiões de baixo g (entreferro) o que
significa que existem um equilibrio do fluxo.
Em núcleo de transformadores de potência, as juntas têm
um papel muito importante na rigidez mecânica do
equipamento.
O número de lâminas por camada influência na
dimensão do entreferro, quando os núcleos são montados
com 2 (duas) ou 3 (três) lâminas por camada os resultados
são bastante satisfatório (VALKOVIC, 1982). Nas figuras 8
e 9 mostra o detalhe das junta single step-lap e multisteplap.
As juntas dos núcleos nesse trabalho corresponde a dois
tipos, denominadas tipo S1 e S2. O tipo S1 é a forma mais
simples de junta de núcleo até hoje utilizada em
transformadores de potência conhecida como single steplap.
A junta S2 é conhecida como multistep-lap, como
mostra as figuras 10 e 11.
Figura 6: Detalhe da montagem do núcleo single step-lap.
Figura 4: Perdas magnéticas em função da densidade máxima de
fluxo(M5).
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