quinta-feira, 13 de janeiro de 2011

História do Transformador

História dos transformadores

(publicado junto com o texto Radiografia de Transformadores – Revista O Setor Elétrico - Edição 38, Março de 2009)

A história do desenvolvimento tecnológico pode ser descrito com a frase de Sir Isaac Newton: "Se fui capaz de ver mais longe foi apenas porque eu estava apoiado sobre ombro de gigantes."
No campo da eletricidade e eletromagnetismo, os primeiros passos para o desenvolvimento de uma tecnologia aplicada foram dados no início do século XIX, quando o físico Hans Christian Örsted observou que um fio de corrente elétrica age sobre a agulha de uma bússola. Com isso, percebe-se que há uma ligação entre magnetismo e eletricidade. Seguem-se as contribuições, dentre outros, de Michael Faraday; Alessandro Volta com a descoberta da pilha voltaica; André-Marie Ampère e Joseph Henry que descobriram que a corrente elétrica é induzida por mudanças no campo magnético.

As aplicações práticas do eletromagnetismo começaram a aparecer durante o século XIX, quando Morse constrói o seu primeiro aparelho (1843), Bell realiza a primeira experiência de transmissão a distância da voz humana (1876) e Baudot apresenta o telégrafo impressor (1878). O transporte de energia à distância, realizado pele primeira vez em 1873, sofre um enorme desenvolvimento a partir de 1884 com a invenção do transformador.

As cargas dos sistemas de distribuição aumentam quando Ferraris estuda as correntes polifásicas e Tesla concebe o motor de campo girante ou de indução (1885). No fim deste século, inicia-se a construção das primeiras centrais hidrelétricas, necessárias depois da invenção da lâmpada incandescente com filamento de carvão (Edison, 1882 - veja a foto ao lado), mais tarde substituído pelo tungstênio (1904).

Por volta de 1876, não se sabia como transmitir a energia elétrica gerada. A evolução dos conceitos sobre sistemas de potência foram definidos pela conhecida Guerra das Correntes travada por Thomas Edison e George Westinghouse Jr. A história dos transformadores segue na mesma linha – e época – dos eventos aqui descritos.

Em 1880, Thomas Alva Edson apresenta sua lâmpada incandescente (em corrente contínua), a mais eficiente de então. Nessa época, na Europa, havia avanços na utilização de corrente alternada.
Em 1882, Edison coloca em funcionamento um sistema de corrente contínua em Nova York e funda a empresa Edison Electric Company. Em 1885, George Westinghouse Jr. (veja a foto ao lado) compra os direitos da patente de Goulard-Gibbs para construir transformadores de corrente alternada e encarrega William Stanley (foto abaixo) dessa tarefa. Stanley desenvolveu o primeiro modelo comercial do que, naquele momento, nomeou-se de transformador.
O transformador possibilitava a elevação das tensões, o que sua corrente permitia, ao contrário da contínua de Edison, diminuindo as perdas na transmissão de energia elétrica.
Um desenvolvimento fundamental para a definição das aplicações de energia elétrica se dá quando Nikola Tesla mostra a possibilidade de um motor de corrente alternada. Westinghouse compra a patente de Tesla e contrata seus serviços para desenvolver o motor, que só ficaria pronto em 1892, ano em que entra em funcionamento o primeiro motor de indução de Tesla. A comissão responsável pela concorrência pública para a licitação das obras de Niagara Falls, importante obra que definiria as bases do sistema elétrico de potência, decide que o sistema será em corrente alternada. Enquanto isso, na Alemanha, é colocado em funcionamento um sistema de 100 HP (74,6 kW) com transmissão de 160 km, em corrente alternada, 30.000 V. A empresa de Edison, a Edson General Electric Company, junta-se à Thomson-Houston, formando a General Electric que passa a produzir em larga escala transformadores e alternadores. Dali em diante, as transformações não estariam somente no âmbito técnico, mas também influenciariam o comportamento social.

O transformador de Stanley

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