Qual é a maior perda no transformador?

A maior perda em um transformador é normalmente a perda do núcleo, também conhecida como perda de ferro. Isso ocorre devido ao campo magnético alternado no núcleo do transformador, causando histerese e perdas por correntes parasitas. A perda por histerese resulta do atraso entre o campo magnético e a magnetização do material do núcleo, enquanto a perda por correntes parasitas é devida às correntes circulantes induzidas dentro do núcleo. Estas perdas são inerentes às propriedades do material do núcleo e à frequência de operação.

A perda máxima em transformadores é geralmente a perda de cobre, também conhecida como perda no enrolamento. A perda de cobre ocorre devido à resistência dos enrolamentos, o que faz com que o calor seja gerado à medida que a corrente flui através deles. Esta perda é proporcional ao quadrado da corrente e da resistência dos enrolamentos, o que significa que aumenta significativamente com condições de carga mais elevadas. Na maioria dos transformadores práticos, a perda no cobre tende a exceder a perda no núcleo sob condições de plena carga.

As duas principais perdas em um transformador são as perdas no núcleo (perdas no ferro) e as perdas no cobre (perdas no enrolamento). A perda do núcleo, conforme mencionado, ocorre no núcleo do transformador devido a efeitos magnéticos, enquanto a perda de cobre ocorre nos enrolamentos devido à resistência elétrica. Juntas, essas perdas determinam a eficiência do transformador, com esforços para minimizá-las concentrando-se na seleção de materiais de núcleo apropriados e na otimização do projeto do enrolamento.

As quatro perdas nos transformadores incluem perda no núcleo, perda no cobre, perda parasita e perda dielétrica. A perda do núcleo consiste em perdas por histerese e correntes parasitas no núcleo. A perda de cobre ocorre nos enrolamentos devido à resistência. A perda parasita surge de correntes indutoras de fluxo de fuga em partes não magnéticas, como o tanque e outros componentes estruturais. A perda dielétrica ocorre nos materiais de isolamento devido ao campo elétrico alternado, fazendo com que pequenas correntes fluam dentro do isolamento, levando à dissipação de energia.

A perda total de um transformador é a soma da perda do núcleo, perda de cobre, perda parasita e perda dielétrica. A perda do núcleo e a perda de cobre são normalmente os componentes mais significativos, com as perdas parasitas e dielétricas sendo relativamente menores, mas ainda importantes para cálculos precisos de eficiência. A perda total afeta a eficiência e o desempenho geral do transformador, influenciando fatores como geração de calor, custos operacionais e confiabilidade.