Já falamos anteriormente sobre os efeitos da indução e sobre os tipos de chapas.

Mas o tema de hoje é em relação às bobinas do transformador. Afinal é possível diminuir as bobinas do projeto e torná-lo mais econômico e ao mesmo tempo em acordo com os parâmetros elétricos desejados?

Você engenheiro/projetista/calculista já deve no mínimo ter recebido indagações do tipo, principalmente do setor administrativo ou mesmo da área de vendas, buscando algum potencial competitivo no projeto para poder obter maior competitividade frente ao mercado. Isso é muito comum, principalmente nos tempos atuais de forma que buscar alguma redução de custo pode fazer toda a diferença entre continuar vendendo ou fechar as portas!

Bem, sabemos que um dos pontos que influencia diretamente no tamanho das bobinas é o tamanho do núcleo, que quanto maior fica menos enrolamento exige. No entanto o questionamento que sempre surge é se de fato é possível fazer tais mudanças?

Não podemos dizer que é simples, pois cada alteração no projeto implica em diversas outras variáveis que podem ficar fora dos valores esperados, mas de fato isso é possível, e é algo que você deve ter sempre no seu radar quando iniciar um novo projeto.

Para explicar melhor os impactos sobre cada alteração criei uma lista sobre os valores afetados em cada etapa e o que o projetista deve se atentar.

 

Aumento do núcleo (quantidade de material):

Vantagens:

1. Reduz o tamanho dos enrolamentos;

Desvantagens:

1. Aumenta o custo do núcleo

 

Aumentar a quantidade de material do núcleo implica diretamente na diminuição da bobina, por causar um efeito que exige menos espiras para realizar o mesmo trabalho, no entanto o que você deve ter em mente, é que se aumentar significativamente o núcleo vale realmente a pena, em outras palavras o preço final do equipamento deve diminuir e para ter essa certeza você tem que ter sempre os custos das chapas atualizados, para analisar com certeza se as alterações foram de fato vantajosas.

Aqui fica a primeira dica: mantenha seus dados sempre alinhados com o setor de compras pois isso pode implicar entre optar por um projeto correto ou por um que “sempre foi usado” e consequentemente perder oportunidades.

 

Diminuição da bitola do fio

Vantagens:

1. Diminuem a quantidade de material necessário na bobina;

Desvantagens:

1. Aumento da temperatura do enrolamento;
2. Aumento das perdas em carga;

 

Perceba: diminuir a bitola do condutor pode trazer uma vantagem competitiva ao projeto, justamente por reduzir o custo dos enrolamentos, no entanto, as implicações são aumento de temperatura e das perdas.

Esse tipo de alteração possibilita o projetista alcançar os resultados de custo dos enrolamentos, contudo, o projetista deve estar muito afinado com a sua produção e qualidade dos materiais, para ter certeza que os índices que ele utilizou para o projeto se refletirão na execução – Isso exige uma confiança muito grande nos números adotados para cada projeto.

Assim, nossa segunda dia é: faz-se extremamente importante deixar índices de segurança sempre calculando o projeto com uma margem evitando assim surpresas desagradáveis nos testes finais.

 

Troca do Cobre por Alumínio

Vantagens:

1. Diminuem a quantidade de material necessário na bobina;

Desvantagens:

1. Aumento da temperatura do enrolamento;
2. Aumento das perdas em carga;
3. Aumento das dimensões físicas do enrolamento;
4. Aumento das dimensões da janela do núcleo;

 

Uma técnica muito comum é o emprego do Alumínio, que possui atualmente um custo muito mais competitivo que o cobre. Por ser um material com propriedades elétricas muito semelhantes, o Alumínio pode ser empregado sem problema algum na confecção dos enrolamentos, contudo, o projetista deve estar integralmente ciente à respeito das diferenças entre os materiais e os resultados que cada um dos materiais podem apresentar.

De forma geral, o Alumínio possui pequenas diferenças em relação ao Cobre, por ser menos nobre os efeitos são o aumento da temperatura e das perdas em carga, porém é  perfeitamente possível o projetista chegar aos mesmos índices que um projeto feito em Cobre mas com um custo muito mais competitivo.

Falaremos em um próximo post a respeito dos efeitos de cada material, mas um efeito que o projetista deve estar atento é que o alumínio, por ser mais leve, reduz significativamente o peso dos enrolamentos mas ao mesmo tempo exige bitolas de fios ligeiramente maiores, tornando assim o enrolamento  ligeiramente maior em dimensões físicas, ocasionando muitas vezes a necessidade de aumento da janela do núcleo.

Mas de maneira alguma isso inibe o projetista a tentar os ajustes necessários e encontrar um projeto vantajoso.

 

Troca do tipo de enrolamento

Vantagens:

1. Diminuem a quantidade de material necessário na bobina;

Desvantagens:

1. Investimento fabril;

 

Outra técnica bastante utilizada é criar os enrolamentos em chapas ou uso de condutores retangulares. Muitas vezes este arranjo torna a bobina muito menor e de imediato encontramos os custos que buscamos. A grande desvantagem é que a fábrica deve partir de um investimento inicial maior (com maquinário) que possibilita confeccionar as bobinas nesta técnica.

 

Conclusão

Existem inúmeras técnicas que o projetista pode utilizar para buscar as reduções e encontrar o melhor balanço entre custo e resultados elétricos do seu projeto. Porém o grande ponto é que a fábrica deve estar afinada com todas as opções possíveis para manter seus custos competitivos e perpetuar sua existência no mercado. Uma fábrica que não está disposta a mudar, que se prende a usar apenas um tipo de material ou mesmo continuar fazendo o projeto de uma mesma forma sem olhar para o que há de novo no mercado está infelizmente traçando um caminho para a falência.

Fazendo uma analogia, se analisarmos as histórias das guerras as batalhas vencidas sempre tiveram dois fatores cruciais, a estratégia e a tecnologia!

No mundo atual essa batalha continua da mesma forma: é dever das empresas olharem o mundo lá fora e absorverem as tecnologias que nascem todo dia e ao mesmo tempo traçar as estratégias para alcançar os objetivos necessários!

 

Até a próxima!

Autor:

• William Prange Theobald
• Diretor Operacional da ILTECH com 10 anos de experiência em desenvolvimento de soluções voltadas para a área de Engenharia