Como ligar um transformador 110/220V sem identificação dos fios


Resolvi escrever um artigo sobre como ligar um transformador 110/220V sem identificação dos fios porque já vi muita gente queimando transformadores por não saber alguns conceitos básicos que levam o incauto a fazer a ligação dos fios do primário de qualquer maneira e, em geral, como “manda” a Lei de Murphy, de forma errada.

Felizmente, para quem não sabe como ligar corretamente um transformador a maioria dos que são vendidos hoje no comércio não traz mais este problema porque só têm três fios, o que simplifica muito.

Entretanto, transformadores mais antigos costumam ter quatro fios no primário de forma que se pode ligar os enrolamentos em série para permitir a entrada de 220V ou em paralelo para 110V ou, mais corretamente, 127V .

No caso do transformadores de quatro fios a ligação série ou paralelo tem alguns “segredos” e é sobre eles que tratarei neste artigo.

Ligando um transformador com primário de três fios

Quando o transformador tem um primário com três fios, como mostrado na figura abaixo, mesmo que não tenhamos a identificação dos fios é fácil descobrir “quem é quem” com o auxílio de um ohmímetro como veremos a seguir.

Esquema de um transformador com 3 fios no primário

Esquema de um transformador com 3 fios no primário

Imagine que não haja marcação de qual enrolamento corresponde ao primário e ao secundário. O primeiro passo deve ser descobrir quem é um e outro.

Identificando primário e secundário

Comecemos fazendo a medida da resistência entre os terminais extremos de cada lado.
Você notará que um lado apresentará resistência bem mais baixa que o outro.

Identificando o secundário

Identificando o secundário

Pronto, já identificamos o secundário, cuja resistência é a que apresentar menor valor, porque o fio é mais grosso e tem menos espiras que o primário, considerando-se que se trata de um transformador abaixador de tensão. No nosso exemplo, apenas dois ohms fazendo-se a medida entre os dois fios extremos.

Para o primário vamos fazer três medidas, sendo uma entre os extremos e as outras duas entre os dois enrolamentos.Acompanhe nas três figuras abaixo.

A medida entre os extremos (vermelho e preto) deu 86,3 ohms

A seguir entre azul e vermelho obtivemos 42,5 ohms.

E finalmente entre azul e preto obteve-se 44,5 ohms.Você deve ter observado que as duas medidas não deram o mesmo valor, ou seja, o fio azul não está exatamente no centro do enrolamento.

Enrolamento primário Az VmEnrolamento primário Az PrEnrolamento primário Pr Vm

 

 

 

 

 

 

 

Você saberia dizer por quê?

Vamos entender.

Olhando a etiqueta vemos que os fios preto e azul corresponde a ligação para 120V (deveria ser 127V, mas deixa pra lá!) e mediu 44,5 ohms, isto é, um pouquinho mais que a medida entre azul e vermelho que deu 42,5 ohms justamente porque 220V não é duas vezes 110V, como muita gente pensa.

Se nós ligarmos os 127V entre os fios vermelho e azul o transformador vai funcionar, mas ficará sobrecarregado porque este enrolamento foi calculado para receber uma tensão um pouco menor que 127V (220V = 127 x 1,73).

Então, se o transformador é de três fios, mas não temos a indicação de onde ligar o 127 e o 220V devemos medir as resistências dos dois enrolamentos para ligar o 127V entre os terminais do enrolamento de maior resistência. No exemplo mostrado o 127V deve ser ligado entre os fios azul e preto e não entre azul e vermelho. Quanto ao 220V deverá ser ligado entre preto e vermelho, ou seja, na soma dos dois enrolamentos.

Ligando um transformador de quatro fios no primário

Como eu disse no início do artigo este tipo de transformador não está mais sendo comercializado e ao final do artigo você entenderá por que.

Entretanto, pode ser que você tenha algum deles perdido na sucata e deseje aproveitar (a Natureza agradece).

Esquema de um transformador com primário de 4 fios

Esquema de um transformador com primário de 4 fios

O procedimento para descobrir os enrolamentos primário e secundário é o mesmo que vimos para o transformador de três fios e, portanto não irei repetir.

Uma vez identificados os dois enrolamentos que compõe o primário a ideia é ligá-los em série para 220V e em paralelo para 127V.

O transformador que eu usei para teste tem um enrolamento com fios vermelho e amarelo e outro com dois fios marrons com vemos nas figuras.

Enrolamento primário 4 fios vm am

Enrolamento primário 4 fios mr mrObserve que as resistências dos dois enrolamentos são diferentes, o que já é um problema e eles não deveriam ser ligados em paralelo (como é a prática comum). O enrolamento amarelo-vermelho, de maior resistência deveria ser ligado em 127V e o marrom-marrom ‘’deveria” ficar desligado neste momento.

Mas este não é o maior problema como veremos a seguir.

Ligar duas bobinas em série ou em paralelo não é a mesma coisa que ligar dois resistores, precisamos saber o sentido dos enrolamentos.

Se você olhar a figura onde mostramos o desenho referente ao transformador de quatro fios verá que existe um pontinho ao lado do terminal A1 e outro ao lado do terminal B1. Estes pontinhos, não estão ali por acaso nem são um coco de mosca, eles têm a finalidade de mostrar onde cada enrolamento começa.

E por que isto é importante?

Quando vamos ligar dois enrolamentos em série, por exemplo, temos que ligar o término de um enrolamento, no caso A2, ao início do outro (B1).

E se ligarmos A1 com B1 ou A2 com B2 para colocarmos os dois em série o que acontecerá?
O transformador vai esquentar (até queimar se insistirmos em mantê-lo ligado) e não irá aparecer tensão alguma no secundário.

Você saberia dizer por quê?

Baterias em sérieA resposta é: os enrolamentos foram colocados em curto por inversão de fase porque a senóide está subindo numa ponta do enrolamento (A1, por exemplo) estará descendo na outra (B2).

Podemos fazer uma simulação com baterias para ajudar a entender o que acontece.

Agora repare que se ligarmos A1 com B2 estaremos colocando as a baterias em oposição e uma anulará a outra.

No transformador do exemplo a coisa até fica facilitada pela posição dos fios e embora tenhamos dois marrons em um enrolamento o desconfiômetro nos diz que o fio marrom mais próximo do vermelho “deve” ser o final daquele enrolamento e o vermelho o final do enrolamento amarelo-vermelho.

Entretanto, eu já peguei transformadores em que os quatro fios eram todos da mesma cor e foram torcidos internamente, assim o desconfiômetro acaba falhando.

E na prática como é que fica?

Na prática não sabemos onde começa nem onde termina cada enrolamento, pois não temos os “pontinhos” que aparecem no esquema. Se não tivermos a indicação das cores dos fios e de como devem ser ligados fornecida pelo fabricante do transformador teremos que ir pelo método da tentativa e erro.

E é aí que mora o perigo, porque a Lei de Murphy “garante” que iremos errar antes de acertar, a menos que usemos um truque.

Entra em cena a lâmpada série.

A solução é ligar de qualquer jeito e ver que bicho vai dar, mas tendo o cuidado de usar a boa e velha lâmpada série, anjo da guarda do técnico precavido. Pode ser de 40 ou 60W.

Se a ligação estiver correta a lâmpada ficará apagada e se estiver errada acenderá intensamente e aí é só fazer outra tentativa.

Veja na figura abaixo primeiro a ligação errada para o caso de colocarmos os enrolamentos em série, preparando o transformador para receber 220V. Observe que o voltímetro que está ligado ao secundário mostra apenas um pequeno valor de tensão próximo de zero volt.

Ligação série errada

A seguir temos a mesma ligação série feita de forma correta onde a lâmpada série aparece apagada e a tensão no secundário é 18,79V.

enrorlamento em serie correto

Com este procedimento rápido e simples conseguimos determinar com segurança como ligar os enrolamentos em série.

O próximo passo será determinar a ligação em paralelo para o que o transformador possa ser ligado em 127V e que eu deixo como “dever de casa” para o leitor fazer por sua conta, não esquecendo que a questão do sentido dos enrolamentos também precisa ser considerada e novamente deve-se recorrer à lampada em série (vale nota e cai na prova kkkkk).

O esquema abaixo mostra as duas ligações.

Montando a chavezinha 110/220

Existem duas maneiras de ligar a chavezinha seletora de tensão 110/220V.

A primeira mostrada a seguir é a mais simples utilizada no caso do transformador de três fios.

Esquema Ligação chave 110 220v tres fios
Se o transformador for do tipo quatro fios a ligação da chave seletora exige mais atenção como vemos na figura abaixo.

Ligaçao chave 110 220 4 fios

Considerações finais

Espero que o artigo tenha sido útil e se você gostou compartilhe e curta no facebook.
Quando eu dava aula de eletrônica em cursos técnicos sempre incluía este assunto nas minhas aulas por considerá-lo de primordial importância para o técnico.

O tema deveria ser abordado em eletricidade ou eletrotécnica, mas infelizmente a maioria dos professores insiste em perder tempos intermináveis resolvendo imensas malhas por Kirchoff, por exemplo, que nunca mais serão utilizadas na prática. Só servem para cair nas provas de concursos.

Cartaz maio REDUZIDO

Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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  1. Olá Paulo, muito obrigado pela explicação. Estou com uma dúvida: Tenho um trafo de 3 fios no primário. Seguindo sua explicação deu tudo certo. Também consultei http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/instrumentacao/78-artigos-diversos/1788-ins066.html no item “PRIMÁRIO DE DUAS TENSÕES” letra b (figura 12). O que me deixou confuso foi: No trafo bivolt a ligação deve ser feita entre o ponto do enrolamento 110V e o ponto 220V e não entre o comum e o 110V, é isso mesmo? Eu pensei que pela lógica o “comum” seria a ligação em comum, variando a outra conexão dependendo da voltagem de entrada. Alguma luz? Obrigado!

    • Olá Rodrigo. Não sei se entendi bem sua dúvida. Você está pensando o primário como o secundário? Por exemplo, 12 + 12 ? No primário é diferente até porque 110 + 110 não é 220V como muita gente pensa e por isso, temos “0” (ponto comum), 127 e 220V Os enrolamentos têm número de espiras diferentes. Ficou claro? Se ainda tiver dúvida fique a vontade para escrever de novo.

      • Oi Paulo. Me desculpe acho que não fui claro o suficiente. Relendo o que escrevi percebo isto. Minha rede é 127V, tenho um trafo que é bivolt (primário). Seguindo sua explicação e essa figura http://www.newtoncbraga.com.br/images/stories/instrumentacao/ins0066_12.jpg devo ligar o trafo no intervalo “R1”, que tem resistencia maior que o intervalo “R2”, se é que entendi direito. De fato, assim, funciona bem. A onda na saída distorce um pouco, indicando saturação (pelo que pude concluir, não tenho certeza). O lance é que se ligo no intervalo “R2”, o trafo esquenta muito, o que está de acordo com sua explicação. O que eu fiquei com a pulga atrás da orelha nessa experiência é em relação ao termo “comum”. Eu imaginava que a ligação correta seria comum – 110V ou comum – 220V, mas não é assim pelo que parece, então, só queria confirmar isso: O comum não é realmente o fio comum entre as duas voltagens de entrada. No caso de eu estar fazendo a maior confusão só me avisa pra eu estudar denovo e repassar tudo. Vida de zé faísca não é fácil… hahahahaah. Agradeço sua atenção e paciência!

        • Olá Rodrigo que bom que você voltou. Não devemos deixar as dúvidas se acumularem, porque elas são como ervas daninhas e crescem feito mato.
          Palavras, oh! quantos significados tens? Dependem de quem as escrevem e de quem as leem. Realmente o comum neste caso não é tão comum assim. Neste caso ele fica na extremidade.
          Parece coisa de jurista que cada um dá uma interpretação. Fazer o que? Acho que o rolo aconteceu por causa do secundário, onde aí sim o “comum” é um pra cada lado. Melhor ser um Zé Faisca consciente do que um “fabricante de bombas caseiras” Vai que a federal te pega! Volte sempre, o que importa é a vontade de aprender.
          Abraços

          • Me desculpa… estranho, postei minha repergunta esperei um tempão, atualizei a página um monte de vezes e não vi postado. Só agora que postei novamente atualizou e vi que foi repetido, desculpa. Muito obrigado pela confirmação! Eu tinha ficado com a pulga atrás da orelha….

  2. Grande Paulo Brites! Tenho vários transformadores retirados de nobreak ou estabilizadores. Queria reaproveitá-los de alguma maneira, mas confesso que não sei como! Devem ter vários secundários, inclusive de baixa tensão, o que seria interessante para pequenas montagens. Alguma dica sobre eles?

  3. Simples e conciso nas explicações, melhor elaborado não poderia ser…Este tutorial sim, com certeza me ajudou e muito…Mesmo não sendo eu, da área de eletrônica, consegui montar com segurança, um carregador de bateria automotivo com um trafo guardado nas sucatas…Grato por compartilhar o seu conhecimento…

    • Que ótimo Carlos. Fico muito feliz em ter conseguido simplificar os conceitos
      Um forte abraço.

    • Olá Ademir
      Os transformadores de “estabilizadores” geralmente são auto transformadores com vários tapes para ir “pulando” de tensão Não sei se serão muito úteis. Quanto aos de no breaks devem ter algum secundário de tensão mais baixa para o carregador de baterias. Sem esquemas o jeito é fazer um levantamento dos enrolamentos com um ohmímetro e depois ligar o trafo VIA UMA LÂMPADA SÉRIE SEMPRE para se proteger de um possível curto. Não tem jeito, é um trabalho de “investigação criminal”.
      Boa sorte

  4. Prezado Paulo: A figura das baterias não tem um erro? Se colocarmos A1 com B2, estaremos colocando as baterias em série e em curto, não é? Para estarem em oposição, uma delas teria que estar invertida, e se fossem de mesma tensão, poderíamos ligar A1 com B2 que não haveria corrente (em tese). Ok?

    • Olá Adailton
      Obrigado pela observação. O texto realmente não ficou claro.O que eu quis dizer foi: ligar A1 a B1 e colher a saída entre A2 e B2, ai as “baterias” que estão simulado os enrolamentos estariam em opisição.
      Ficou mais claro agora?
      Abraços

  5. Oi, Paulo :
    Excelente artigo ! O pessoal atualmente praticamente desconhece estes “pequenos” problemas.
    Sugiro deixar para uma nova etapa, o caso dos transformadores com 5 fios no primário, para ligação 127/220V. A ligação na chave “110/220” é mais complicada.
    São encontrados em alguns equipamentos de áudio, profissional, já que os ditos “domésticos ” usam fontes chaveadas.
    Aliás, no Clink em Cascadura, volta e meia compro fontes chaveadas excelentes por preços entre R$ 5,00 e R$ 10,00 ( 12V&@ 2A )
    Um grande abraço do
    Jaime Moraes

    • Valeu Seu Jaime
      Fica regsitrado,assim que puder falarei alguma sobre os trafos de 5 fios.
      Abraços