Compreendendo a Convenção Ponto em Transformadores

Tempo de leitura: 4 minutes

De grandes centrais elétricas a circuitos SMPS compactos, os transformadores podem ser encontrados em quase todos os lugares. Embora existam muitos tipos de transformadores e seu funcionamento exato difira com base na aplicação, o funcionamento básico do Transformador permanece o mesmo. Quando examinamos um esquema com um transformador, podemos ter notado “pontos” como símbolos colocados em uma das extremidades dos enrolamentos do transformador. Esses símbolos são colocados de acordo com a regra de convenção de pontos . Mas o que é isso? E a que propósito isso serve?

O que é a convenção Dot?

A convenção Dot é um tipo de marcação de polaridade para enrolamentos de transformadores, mostrando qual extremidade do enrolamento é qual, em relação aos outros enrolamentos. É usado para indicar relações de fase em diagramas esquemáticos do transformador e envolve a colocação de pontos na parte superior dos terminais primário e secundário, conforme mostrado abaixo.

Notação de pontos em transformadores
Notação de pontos em transformadores

Quando os pontos são colocados próximos às extremidades superiores dos enrolamentos primário e secundário, conforme mostrado abaixo, isso indica que a polaridade da tensão instantânea no enrolamento primário será a mesma que no enrolamento secundário. Significa que a mudança de fase entre o enrolamento primário e secundário será zero (em fase) , e a direção da corrente secundária (Is) e da corrente primária (Ip) será a mesma.

Primário e secundário estão em fase
Primário e secundário estão em fase

No entanto, se os pontos forem colocados em posições invertidas (por exemplo, para cima no primário, para baixo no secundário ou vice-versa), como na imagem abaixo, isso indica que a corrente primária e secundária e as tensões estão 180° fora de fase e a primária e secundária as correntes (IP e IS) estarão em direções opostas uma à outra.

Primário e secundário estão 180° fora de fase
Primário e secundário estão 180° fora de fase

Com o conhecimento desta convenção e da polaridade do transformador, os engenheiros agora têm seu destino em suas mãos e podem decidir reverter as relações de fase da maneira que quiserem, alterando qual extremidade de seu circuito está conectada aos terminais do transformador. Por exemplo, para o exemplo do transformador fora de fase acima, ao alternar como os terminais são conectados como na imagem abaixo, o lado secundário é feito em fase com o primário.

De volta à fase
De volta à fase

Por que a convenção de pontos é importante?

No estudo de transformadores, geralmente é assumido (pelo menos para cargas resistivas) que a Tensão e a Corrente estão em fase para os enrolamentos secundário e primário. Essa suposição é geralmente baseada na crença de que o enrolamento secundário e o enrolamento primário do transformador são feitos na mesma direção . A relação de fase entre as correntes e tensões primárias e secundárias depende de como cada enrolamento é enrolado ao redor do núcleo, portanto, se o enrolamento é enrolado ao redor do núcleo na mesma direção mostrada abaixo; então, a tensão e a corrente em ambos os lados devem estar em fase.

No entanto, essa suposição nem sempre é correta, pois a direção dos enrolamentos pode ser oposta (como mostrado na imagem acima), o que significa que se a conexão for nos mesmos terminais, então a tensão no enrolamento secundário (VS) será fora de fase e a direção da corrente (Is) está na direção oposta à corrente primária.

Essa perda de fase e polaridade inversa , por mais trivial que pareça, cria sérios problemas nos sistemas de proteção, medição e controle do sistema de potência. Por exemplo, inverter a polaridade em um enrolamento de transformador de instrumento, por exemplo, pode anular os relés de proteção, levar a medições de potência e energia imprecisas ou resultar na exibição de fator de potência negativo durante as medições. Também pode levar a um curto-circuito efetivo nos enrolamentos do transformador paralelo e nos circuitos de sinal, pode levar à operação incorreta dos amplificadores e sistemas de alto-falantes ou ao cancelamento dos sinais que devem ser adicionados.

Uma vez que os transformadores não são transparentes, é impossível saber de que maneira conectar um circuito a ele para obter uma tensão e corrente em fase (ou fora de fase), assim, para mitigar os riscos associados à conexão de polaridade reversa e fase perda e fornecer uma maneira de identificar a polaridade dos enrolamentos, os fabricantes de transformadores criaram um padrão de indicação de polaridade chamado; a “Convenção Dot”.

Etiquetas alfanuméricas em transformadores

Além da convenção de pontos, outra técnica de indicação de polaridade usada em transformadores são as etiquetas alfanuméricas, que são normalmente compostas de “H” e “X” junto com números subscritos que representam a polaridade do enrolamento. Os fios “1” (H1 e X1) representam onde os pontos de marcação de polaridade normalmente seriam colocados. Um transformador típico com a etiqueta alfanumérica é mostrado abaixo.

Notação alfanumérica para indicar polaridade
Notação alfanumérica para indicar polaridade
Visits: 5 Visits: 1126339