Como Testar transformadores de baixas frequências (INS027)

Escrito por Newton C Braga

 

O que são

Consideramos os transformadores de baixas freqüências os que trabalham, com a tensão da rede de energia (como os usados em fontes de alimentação) e os transformadores de fontes chaveadas ou equipamentos de áudio que trabalham com freqüências até 1 ou 2 MHz. Esses transformadores  podem ter núcleos laminados planos no caso dos transformadores de força ou de áudio, núcleos toroidais ou de ferrite como os usados em fontes de alimentação chaveadas. A  construção básica de um desses transformadores e seu símbolo é mostrado na figura 1.

 

Figura 1

 

Eles consistem em dois ou mais enrolamentos de fio esmaltado fino tendo em comum o núcleo de material ferroso (ferrite, ferro doce ou laminado). Na operação básica quando aplicamos uma tensão alternada num dos enrolamentos, uma tensão de valor diferente é induzida no(s) outro (s) enrolamento (s).

 

 

O que devemos testar

O teste de um componente deste tipo envolve desde a simples verificação da continuidade até a existência de fugas, curtos ou ainda indutância dos enrolamentos. Podemos basicamente considerar um transformador como dois indutores num núcleo comum e usar os mesmos procedimentos básicos da prova de indutores. Também é possível fazer testes de identificação dos enrolamentos, testes que permitem diferenciá-los pelas resistências desses enrolamentos, medidas com o multímetro.

 

Instrumentos Usados no Teste

Multímetro

Provador de continuidade

Lâmpada de prova

 

Também podem ser realizados testes mais sofisticados como os que fazem uso de instrumentos como o osciloscópio e depedendo do transformador, podem ser montados circuitos de teste.

 


Que Transformadores podem Ser Provados

Transformadores de baixas e médias freqüências, baixas, médias e altas potências para aplicações em fontes de alimentação e circuitos de áudio.

Incluem-se transformadores com núcleos laminados, núcleos de ferrite e núcleos toridais.

 

Procedimento

1)Prova e Continuidade das Bobinas

 

A prova de continuidade é a mais simples, podendo ser realizada com o multímetro comum ou ainda com o provador de continuidade.

 

a) Coloque o multímetro numa posição que permita ler baixas ou médias resistências (x1 , x10 ou x100). Se usar um provador de continuidade com faixas, ajuste para a comprovação de baixas resistências.

 

b)Retire o transformador do circuito que ele se encontra (se for o caso) mantendo desligados todos os seus terminais.

 

c)Teste a continuidade dos dois enrolamentos.

 

A figura 2 mostra esse procedimento.

 

Figura 2

 

Interpretação dos resultados:

Uma leitura de baixa resistência (até uns 5 000 ohms) indica que o enrolamento está com continuidade. Não se revela nesta prova se existem curto-circuitos. Para esta comprovação veja mais adiante como fazer a prova usando a lâmpada de prova, se o transformador for de força. Se a resistência medida for muito alta ou infinita o enrolamento estará interrompido.  Resistências intermediárias podem indicar que o transformador está com o enrolamento interrompida e além disso absorveu umidade, com fugas que fazem o instrumento indicar certa resistência, muito acima entretanto daquela apresentada por um enrolamento normal.

 

1)Prova de Isolamento

A prova de isolamento consiste em se verificar se existem fugas de um enrolamento para outro ou mesmo curtos, o que pode ser muito perigoso num transformador ligado à rede de energia, pois pode levar o perigo de choques em que manusear o aparelho em que ele se encontra. O procedimento para se verificar fugas ou curtos entre enrolamentos é o seguinte:

 

a)retire o transformador do circuito em que ele se encontra, liberando todos os seus terminais. Identifique os terminais do enrolamento primário e secundário antes de fazer o teste.

 

b)Coloque o multímetro na posição de resistências elevadas (x100 ou x1 k) e zere-o.

 

c)Encoste uma das pontas de prova do multímetro ou do provador de continuidade num dos terminais do enrolamento primário. Encoste a outra num dos terminais do enrolamento secundário.

 

d)Também podemos verificar o isolamento entre os enrolamentos e a carcaça. Trata-se de prova interessante pois um transformador com curtos para a carcaça pode se tornar um componente perigoso, capaz de causar choques.

 

Esses procedimentos são mostrados nas figuras 3 e 4.

 

Figura 3

 

Figura 4

 

Interpretação dos Resultados

A resistência entre os enrolamentos ou entre qualquer enrolamento e a carcaça deve ser maior do que 200 k ohms. Se for menor, estaremos diante de um componente com problemas de fugas entre os enrolamentos ou carcaça. Valores entre 100 k ohms e 200 k ohms são tolerados em algumas aplicações menos críticas, pois ainda não representam perigo para componentes ou choues para o operador. No entanto valores muito baixos são perigosos, indicando um problema com sérios problemas internos.

 

 

2)Identificação de enrolamentos

A maioria dos transformadores de alimentação possui um enrolamento de 110 V ou 220 V que apresenta uma resistência relativamente elevada, entre 500 ohms e 5000 ohms, dependendo da sua potência. Por outro lado, seus enrolamentos secundários são de baixas tensões com correntes elevadas, o que significa que, ao serem medidos apresentam uma baixa resistência ohmica, ou continuidade maior. Podemos aproveitar o conhecimento desse fato para identificar os enrolamentos usando um multímetro. O provador de continuidade pode também ser usado se ele tiver recursos que nos permita diferenciar resistência, como pelo brilho de um LED ou pela tonalidade do som emitido.

 

Procedimento

Meça a resistência ou continuidade dos dois enrolamentos do transformador.

 

Interpretação

O enrolamento de maior resistência é o enrolamento primário de maior tensão. O enrolamento de menor tensão tem menor resistência ou menor continuidade.

 

Observação:

Esse procedimento também nos permite identificar os terminais de um enrolamento com diversas tomadas, conforme mostra a figura 5.

 

Figura 5

 

A resistência entre o terminal comum (terra) e o terminal de 110 V é menor que a resistência entre o terminal comum (terra) e o terminal de 220 V. Com a medida combinada das resistências, podemos identificar os três terminais de um transformador de duas tensões.

 

 

3)Prova e Curto-circuitos

A prova de curto-circuitos dos enrolamentos de um transformador é feita da mesma forma como descrevemos no caso de um indutor. Provamos o enrolamento como se fosse um indutor, detectando se possui ou não curto-circuitos ou interrupções. Na figura 6 mostramos como usar uma lâmpada de 25 W a 40 W para a prova de curto-circuito de enrolamentos de um transformador de alimentação (primário de 110 V ou 220 V).

 

Figura 6

 

Se existir curto-circuito no enrolamento primário ou mesmo no secundário (ele carrega o transformador e se reflete no primário) a lâmpada acenderá com brilho normal.  Com um transformador em bom estado, a lâmpada acenderá com brilho reduzido.

 

Observações

Os testes dependem muito do tamanho do transformador usado. O que descrevemos é válido para transformadores comuns de 5 a 100 W de potência.

Pequenos transformadores de áudio para aparelhos transistorizados também podem ser testados da maneira indicada, exceto pela lâmpada de prova.