O artigo “Cronograma de Desenvolvimento do Transformador” oferece uma visão abrangente sobre a evolução dos transformadores, desde suas bases teóricas até sua implementação prática e comercialização em larga escala. Ele explora a descoberta do princípio da indução eletromagnética por Michael Faraday em 1831, que estabeleceu o alicerce teórico para os transformadores. O artigo destaca os avanços significativos na década de 1880, incluindo as contribuições de Lucien Gaulard, John Dixon Gibbs, e dos engenheiros húngaros Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy e Miksa Déri, que desenvolveram transformadores mais eficientes. Além disso, aborda a comercialização desses dispositivos promovida por George Westinghouse em 1886, que revolucionou a distribuição de energia elétrica ao favorecer a adoção da corrente alternada (CA). Combinando descobertas científicas e inovações tecnológicas, o artigo ilustra como o transformador se tornou um componente essencial da infraestrutura elétrica moderna, facilitando a transmissão eficiente de energia em todo o mundo.
Década de 1830 – Joseph Henry e Michael Faraday trabalham com eletroímãs e descobrem a propriedade da indução de forma independente em continentes separados.
1836 – Rev. Nicholas Callan do Maynooth College, Irlanda, inventa a bobina de indução
1876- Pavel Yablochkov utiliza bobinas de indução em seu sistema de iluminação
1878 -1883 – A Ganz Company (Budapeste, Hungria) utiliza bobinas de indução em seus sistemas de iluminação com sistemas incandescentes AC. Esta é a primeira aparição e uso do transformador toroidal.
1881 – Charles F. Brush daBrush Electric Company em Cleveland, Ohio, desenvolve seu próprio projeto de transformador (fonte: Brush Transformers Inc.)
1880-1882 – Sebastian Ziani de Ferranti (nascido inglês e filho de pais italianos) projeta um dos primeiros sistemas de energia CA com William Thomson ( Lord Kelvin ). Ele cria um transformador inicial. Gaulard e Gibbs mais tarde projetaram um transformador semelhante e perderam o processo de patente no tribunal inglês para Ferranti.
1882 – Lucien Gaulard e John Dixon Gibbs construíram pela primeira vez um “gerador secundário” ou, na terminologia atual, um transformador abaixador que eles projetaram com núcleo de ferro aberto; a invenção não era muito eficiente de produzir. Tinha uma forma linear que não funcionava de forma eficiente. Foi usado pela primeira vez em uma exposição pública na Itália em 1884,onde o transformador desceu a alta tensão para acender lâmpadas incandescentes e de arco. Mais tarde, eles projetaram um transformador elevador. Gaulard (francês) foi o engenheiro e Gibbs (inglês) o empresário por trás da iniciativa. Eles venderam as patentes para a Westinghouse. Mais tarde, perderam o direito à patente quando Ferranti (também da Inglaterra) os levou a tribunal.
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1884 – Na Hungria, Ottó Bláthy sugeriu o uso de núcleos fechados, Károly Zipernowsky o uso de conexões shunt e Miksa Déri realizou os experimentos. Eles descobriram que a principal falha do sistema Gaulard-Gibbs foi conseguir fazer um circuito de alta tensão funcionar usando transformadores em paralelo. Seu design tinha uma forma toroidal que tornava sua fabricação cara. Os fios não podiam ser facilmente enrolados pela máquina durante o processo de fabricação.
1884 – Utilização do sistema transformador de Lucien Gaulard (um sistema em série) na primeira grande exposição de energia CA em Torino, Itália. Este evento chamou a atenção de William Stanley, que trabalhava para a Westinghouse. Westinghouse comprou os direitos do projeto do Gaulard e Gibbs Transformer. A linha de transmissão de 40 quilômetros de comprimento iluminava luzes de arco, luzes incandescentes e alimentava uma ferrovia. Gaulard ganhou um prêmio do governo italiano de 10.000 francos.
1885 – George Westinghouse encomenda um alternador Siemens (gerador CA) e um transformador Gaulard e Gibbs. Stanley começou a experimentar este sistema.
1885 – William Stanley torna o transformador mais prático devido a algumas mudanças no projeto: “O primeiro projeto patenteado de Stanley foi para bobinas de indução com núcleos únicos de ferro macio e folgas ajustáveis para regular o EMF presente no enrolamento secundário. Este projeto foi usado comercialmente pela primeira vez em os EUA em 1886”. William Stanley explica aFranklin L. Pope (consultor da Westinghouse e advogado de patentes) que seu design era vendável e uma grande melhoria. Pope discorda, mas Westinghouse decide confiar em Stanley de qualquer maneira.
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George Westinghouse e William Stanley criam um transformador que é prático de produzir (fácil de usinar e enrolar em formato quadrado, formando um núcleo de placas em forma de E) e vem em variações de aumento e redução. George Westinghouse entendeu que para tornar os sistemas de energia CA bem-sucedidos, o projeto de Gaulard precisava ser alterado. O transformador toroidal usado pela Ganz Company na Hungria e pela Gibbs na Inglaterra era muito caro de produzir (não havia maneira fácil de enrolar fio em torno de um anel de ferro sem trabalho manual).
1886 – William Stanley usa seus transformadores na eletrificação do centro de Great Barrington, MA. Esta foi a primeira demonstração de um sistema completo de distribuição de energia CA usando transformadores abaixadores e abaixadores.
Final da década de 1880 – Mais tarde, Albert Schmid melhorou o design de Stanley, estendendo as placas em forma de E para encontrar uma projeção central.
1889 – O engenheiro russo Mikhail Dolivo-Dobrovolsky desenvolveu o primeiro transformador trifásico na Alemanha na AEG. Ele havia desenvolvido o primeiro gerador trifásico um ano antes. Dobrovolsky usou seu transformador no primeiro poderoso sistema AC completo (Alternador + Transformador + Transmissão + Transformador + Motores Elétricos e Lâmpadas) em 1891.
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1891 – Transformador usado na linha de demonstração de Lauffen para Frankfurt.
Corrente alternada trifásica, 40 Hz / Oerlikon Company / Transmissão de 8 kV e 25 kV – Este transformador foi criado para a transmissão de energia mais longa até hoje: 175 milhas de Lauffen am Neckar a Frankfurt, Alemanha. Mikhail Dobrovolsky (também conhecido como Mihail Dobrovolsky)
1891 – Primeiro transformador trifásico (tipo de núcleo circular)
Siemens e Halske empresa / 5,7 kVA 1000/100 V – Este transformador foi criado no início da rede elétrica moderna, no mesmo ano da Exposição Elétrica de Frankfurt, que demonstrou a transmissão de energia de longa distância.
1895 – Transformadores refrigerados a ar construídos por William Stanley para uma estação de energia CA trifásica
Em 1917, grandes transformadores da Westinghouse foram instalados na usina hidrelétrica de Folsom, na Califórnia, marcando um avanço significativo na distribuição de energia elétrica.
Década de 1880 até hoje – Os transformadores são aprimorados aumentando a eficiência, reduzindo o tamanho e aumentando a capacidade.
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Em resumo, o desenvolvimento do transformador foi um processo colaborativo e incremental, envolvendo vários inventores e engenheiros ao longo de várias décadas. A combinação de descobertas teóricas e inovações práticas resultou em uma tecnologia que é fundamental para a infraestrutura elétrica moderna, permitindo a transmissão e distribuição eficazes de energia em todo o mundo.
William Stanley escreveu certa vez: “Tenho uma afeição muito pessoal por um transformador”. “É uma solução tão completa e simples para um problema difícil. Envergonha todas as tentativas mecânicas de regulação. Ele lida com tanta facilidade, certeza e economia com vastas cargas de energia que são instantaneamente fornecidas ou retiradas dele. É é tão confiável, forte e certo.”