O transformador de isolamento é uma fonte de alimentação de segurança. É normalmente utilizado para manutenção e reparo de máquinas, desempenhando funções de proteção, proteção contra raios e filtragem.
O princípio de funcionamento de um transformador de isolamento é o mesmo de um transformador comum: ambos utilizam o princípio da indução eletromagnética. Um transformador de isolamento (mas nem todos) é geralmente um transformador 1:1. Como o enrolamento secundário não está ligado à terra, não há diferença de potencial entre nenhum dos fios secundários e a terra, tornando-o seguro para uso. É comumente empregado como fonte de alimentação para manutenção.
As fontes de alimentação para transformadores de controle e equipamentos a válvulas também são transformadores de isolamento. Por exemplo, amplificadores a válvulas, rádios a válvulas e osciloscópios, bem como transformadores de controle para tornos, todos possuem transformadores de isolamento. Por exemplo, um transformador de isolamento 1:1 é comumente usado para manutenção segura de televisores em cores. Ele também é utilizado em aparelhos de ar-condicionado.
Normalmente, a tensão da fonte de alimentação CA que utilizamos tem um fio conectado à terra, enquanto o outro fio apresenta uma diferença de potencial de 220 V em relação à terra. O contato com esse fio pode causar choque elétrico. Contudo, o secundário do transformador de isolamento não está conectado à terra, e não há diferença de potencial entre quaisquer dois de seus fios e a terra. Portanto, quando uma pessoa toca em qualquer um dos fios, não ocorre choque elétrico, tornando-o muito mais seguro.
Em segundo lugar, os terminais de saída e entrada do transformador de isolamento estão completamente "isolados" entre si. Isso filtra eficazmente o terminal de entrada do transformador (a tensão de alimentação da rede), proporcionando um bom efeito de filtragem para a alimentação elétrica de entrada. Assim, fornece uma tensão de alimentação elétrica pura para os equipamentos elétricos.
Outra aplicação é a prevenção de interferências. Pode ser amplamente utilizado em locais como metrôs, edifícios altos, aeroportos, estações, docas, empresas industriais e mineradoras, bem como em sistemas de distribuição de energia em túneis.
Um transformador de isolamento é um tipo de transformador no qual o enrolamento de entrada e o enrolamento de saída estão eletricamente isolados um do outro. É utilizado para prevenir os riscos que possam surgir ao tocar acidentalmente em partes vivas (ou componentes metálicos que possam ficar vivos devido a falha de isolamento) e à terra. Seu princípio é o mesmo de um transformador a seco comum, que também utiliza o princípio da indução eletromagnética. Ele isola principalmente o circuito primário de alimentação e coloca o circuito secundário em flutuação em relação à terra, garantindo assim a segurança elétrica.
Função
As principais funções do transformador de isolamento são: isolar completamente os componentes elétricos dos lados primário e secundário e isolar todo o circuito. Além disso, aproveitando a característica de perda em alta frequência de seu núcleo, ele pode suprimir a transmissão de ruído em alta frequência para o circuito de controle. Ao utilizar o transformador de isolamento, o lado secundário fica flutuante em relação à terra, sendo isso aplicável apenas em situações onde a faixa de alimentação é pequena e o comprimento da linha é curto. Nesse caso, a corrente capacitiva à terra do sistema é tão pequena que não é suficiente para causar danos ao corpo humano. Outra função extremamente importante é proteger a segurança pessoal! Isolando tensões perigosas.
Com o contínuo desenvolvimento do sistema elétrico, os transformadores, como equipamentos essenciais nesse sistema, desempenham um papel cada vez mais importante. O seu funcionamento seguro afeta diretamente a confiabilidade de toda a operação do sistema elétrico. A deformação do enrolamento do transformador refere-se às alterações nas dimensões axial e radial, ao deslocamento do corpo e à torção do enrolamento quando este é submetido a forças. As principais causas dessa deformação são duas: primeiro, os transformadores inevitavelmente sofrem falhas externas por curto-circuito durante a operação; segundo, acidentes como colisões ocorrem durante o transporte e a içagem dos transformadores.
Potência
O fluxo no núcleo do transformador está relacionado à tensão aplicada. A corrente de excitação não aumenta com o aumento da carga. Embora o núcleo não entre em saturação devido ao aumento da carga, as perdas resistivas na bobina aumentam, ultrapassando a capacidade nominal. À medida que o calor gerado pela bobina não pode ser dissipado a tempo, esta sofre danos. Se a bobina for constituída por materiais supercondutores, um aumento da corrente não causará aquecimento, mas ainda existirão campos magnéticos de fuga que geram impedância interna no transformador. Um aumento da corrente resulta numa diminuição da tensão de saída. Quanto maior a corrente, menor a tensão de saída. Portanto, a potência de saída do transformador não pode ser infinita. Se o transformador não tivesse impedância, ao conduzir corrente seria gerada uma força eletromagnética muito elevada, capaz de danificar facilmente a bobina do transformador. Embora a potência seja teoricamente infinita, não é utilizável. Pode-se apenas afirmar que, com o desenvolvimento de materiais supercondutores e de núcleos, a potência de saída de um transformador de mesmo volume ou peso aumentará, mas nunca será infinita!
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