Já postamos anteriormente as diferenças entre o uso do cobre ou alumínio nos enrolamentos, porém o tema de hoje é também uma dúvida muito frequente quando projetamos os enrolamentos e isso vale para quem reforma e também para quem fabrica.
Muitas vezes quando estamos projetando um transformador é comum criarmos o hábito de construir os enrolamentos utilizando canais. A mesma situação ocorre na reforma quando acabamos utilizando o mesmo padrão construtivo que encontramos quando abrimos o transformador.
Porém a grande questão é: A quantidade de canais é suficiente? Ou tem canais demais?
Todos sabemos que a principal necessidade de canal nos enrolamentos é promover a refrigeração necessária e com isso reduzir a temperatura dos enrolamentos, porém, para responder estas perguntas precisamos analisar os prós e contras dos canais em nosso projeto.
O que acontece ao adicionarmos canal em nosso projeto:
Prós:
- Aumenta a superfície de dissipação dos enrolamentos
- Diminui a temperatura dos enrolamentos
Contra:
- Aumenta a impedância
- Aumenta a resistência/perdas em carga
- Aumenta o custo
O que acontece então se retirarmos canais? O efeito é o oposto:
Prós:
- Diminui a impedância
- Diminui a resistência/perdas em carga
- Diminui o custo
Contra:
- Diminui a superfície de dissipação dos enrolamentos
- Aumenta a temperatura dos enrolamentos
Antes de responder as perguntas vamos ver abaixo o quadro de um enrolamento com a sua temperatura e os respectivos resultados:
Sem canal
- Temperatura elevada!
- Perdas em carga na faixa de 2.885 W
- Peso de 209,15 Kg.
Com um canal parcial
- Temperatura ainda elevada!
- Perdas em carga na faixa de 2.903 W
- Peso de 210,47 Kg.
Com um canal inteiro + um canal parcial
- Temperatura Ok!
- Perdas em carga na faixa de 2.940 W
- Peso de 213,11 Kg.
A quantidade de canais é suficiente?
Logicamente que quanto mais canais colocarmos maior será a superfície de dissipação e com isso teremos uma diminuição da temperatura, mas fique atento porque essa diminuição não é linear!
Será que tem canais demais?
Bem, para responder isso devemos saber que adicionar canal não é uma técnica exponencial onde quanto mais canais adicionamos menor será a temperatura, porque dado um determinado momento acabamos criando mais resistência no enrolamento do que a eficiência que o canal promove e com isso aumentando a temperatura novamente. Por isso nem sempre ter mais canais significa ser mais eficiente. Os canais devem ser adicionados até o ponto de balanço onde conseguimos reduzir a temperatura para os níveis desejáveis, mas sem interferir muito nas demais variantes do projeto.
Será que meu projeto necessita mesmo de canal?
Como a aplicação de canal é justamente contornar problemas de temperatura, precisamos antes de mais nada saber a temperatura atual projetada, para entender a necessidade de utilização de canal ou não. Simplesmente colocar canal por colocar sem saber se isso está de fato reduzindo a temperatura do enrolamento e se é que era necessário reduzir, muitas vezes pode jogar contra encarecendo o projeto por nem mesmo haver necessidade de aplicação dos canais.
Conclusão
Como podemos observar existem outras variáveis durante a construção dos enrolamentos e simplesmente tomar uma decisão baseada no que deduzimos como correto por copiar um projeto anterior ou por padronizar algo sem antes nos certificarmos dos resultados, podem justamente nos levar a resultados desastrosos do ponto de vista financeiro ou mesmo causar problemas de reprovação do equipamento.
O grande ponto aqui é que técnicas como copiar o projeto anterior, criar um padrão de confecção de enrolamentos com canais pré-determinados não funciona sempre. O que funciona mesmo é calcular individualmente cada equipamento e então entender a necessidade de uso de canal ou não e tudo isso sem esquecer de balancear os resultados elétricos obtidos com o melhor custo. Por tanto lembre-se que eficiência tem que estar sempre alinhada a três pilares: o melhor resultado elétrico, o melhor custo e o menor tempo de fabricação.
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