Os transformadores encontram inúmeras aplicações em vários setores e sistemas elétricos devido à sua capacidade de transferir energia elétrica com eficiência entre circuitos em diferentes níveis de tensão. Uma aplicação comum de transformadores é na distribuição e transmissão de energia elétrica. Os transformadores aumentam a tensão gerada nas usinas de energia a níveis elevados para uma transmissão eficiente em longas distâncias através de linhas de energia. Na extremidade receptora, outros transformadores reduzem a tensão para níveis mais baixos, adequados para distribuição em residências, empresas e indústrias. Esta capacidade de aumento e redução dos transformadores garante uma transferência de energia eficiente, ao mesmo tempo que minimiza as perdas de energia nas linhas de transmissão.
Os transformadores são usados principalmente para transformação de tensão em sistemas elétricos. Eles são componentes cruciais em fontes de alimentação para dispositivos eletrônicos, onde reduzem a CA de alta tensão da rede elétrica para tensões CA mais baixas, adequadas para alimentar circuitos eletrônicos sensíveis. Esta conversão de tensão garante que os dispositivos eletrônicos recebam níveis de potência estáveis e adequados, evitando danos e garantindo uma operação confiável. Os transformadores também são utilizados em equipamentos elétricos, como motores, geradores e sistemas de iluminação, onde os níveis de tensão precisam ser ajustados de acordo com requisitos operacionais específicos.
Os transformadores de corrente (TCs) são transformadores especializados projetados para medir com precisão a corrente elétrica que flui em circuitos de energia. Sua principal aplicação é em sistemas de medição e proteção em redes de distribuição elétrica e sistemas de energia industriais. Os TCs reduzem as altas correntes que fluem através das linhas de energia para um nível que pode ser medido com segurança por instrumentos ou relés de proteção sem conexão direta ao circuito de alta corrente. Esta capacidade de medição indireta ajuda a monitorar e gerenciar cargas elétricas, diagnosticar falhas e proteger equipamentos contra condições de sobrecorrente.
Um transformador um-para-um, também conhecido como transformador de isolamento, possui enrolamentos primário e secundário com relação de espiras de 1:1. Sua principal aplicação é fornecer isolamento elétrico entre circuitos, mantendo o mesmo nível de tensão. Os transformadores de isolamento são usados em equipamentos eletrônicos sensíveis e dispositivos médicos para proteger contra loops de aterramento, reduzir a interferência eletromagnética (EMI) e garantir uma operação segura, isolando o equipamento da fonte de alimentação. Eles também atuam em sistemas de comunicação e data centers onde a integridade do sinal e a proteção do equipamento são essenciais.
Os enrolamentos do transformador desempenham um papel crucial na determinação da relação de transformação de tensão e das características de desempenho dos transformadores. As aplicações dos enrolamentos do transformador incluem o projeto de transformadores para conversões de tensão específicas em sistemas de energia, garantindo transmissão e distribuição eficiente de energia. Diferentes configurações de enrolamento, como elevadores, redutores e autotransformadores, atendem a diversas necessidades de transformação de tensão em todos os setores. Os enrolamentos do transformador também influenciam a impedância, a eficiência e a regulação de tensão dos transformadores, tornando-os considerações essenciais no projeto de transformadores para aplicações específicas na engenharia elétrica e nos setores industriais.