Transformadores - Tesla Concursos
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Transformadores Máquinas elétricas Transformação de tensão e corrente Máquinas elétricas Transformador ideal • Permeabilidade do núcleo ferro é infinita >> relutância no núcleo zero 𝑁𝑝 𝑣𝑝 𝑖𝑠 = = 𝑁𝑠 𝑣𝑠 𝑖𝑝 𝑧𝑝 𝑁𝑝 = 𝑧𝑠 𝑁𝑠 • • • • 2 Resistência dos enrolamentos desprezíveis Permeabilidade do núcleo é muito alta Todo fluxo gerado está confinado no núcleo (não há fluxo disperso) Não há perdas no núcleo Máquinas elétricas Transformador real • Modela as perdas de magnetização Rp, Rs – resistência do enrolamento primário e secundário Xp, Xs – reatância de dispersão Rc – perdas por corrente parasita (Eddy) e por histerese Xm – reatância de magnetização (permeabilidade do ferro) Máquinas elétricas Transformador real Representação do transformador com os parâmetros do secundário referenciados ao primário. Isso é realizado através das relações de transformação. Máquinas elétricas Rendimento e regulação de tensão Rendimento Porcentagem de potência útil de entrada que estará disponível na saída, considerando as perdas ocorridas Regulação Representa a variação de tensão nos terminais do secundário do transformador quando passa de sem carga para carga total. Supõe-se que V1 permanece constante após a remoção da carga 𝑉𝑣𝑎𝑧𝑖𝑜 − 𝑉𝑝𝑙𝑒𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑅𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎çã𝑜 = ∙ 100% 𝑉𝑝𝑙𝑒𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 Exemplo Exemplo PETROBRAS 2012 – Eng de Equipamentos Jr. – elétrica – Q29 Na figura acima, a carga é alimentada pela fonte através do transformador, o qual está representados por seus parâmetros refletidos para o lado de maior tensão. As perdas no núcleo e a corrente de magnetização do transformador são desprezíveis. De acordo com as informações, o valor do percentual da regulação de tensão do transformador, para essa condição é: Exemplo PETROBRAS 2012 – Eng de Equipamentos Jr. – elétrica – Q29 𝐼2 = 𝑉2 200 8 𝐼2 2 = = → 𝐼1 = = 𝑍2 25(1 + 𝑗 3) (1 + 𝑗 3) 4 (1 + 𝑗 3) 𝑉2′ = 4𝑉2 = 800 𝑉1 − 𝐼1 𝑍1 = 𝑉2′ → 𝑉1 = 2 1+𝑗 3 ∙ 2 ∙ 1 + 𝑗 3 + 800 = 804𝑉 Tem-se então que, em plena carga a tensão no terminal do secundário é 200V e a tensão no primário é 804V. Considerando que a tensão no primário permanece constante mesmo após remover a carga, tem-se: Exemplo PETROBRAS 2012 – Eng de Equipamentos Jr. – elétrica – Q29 A vazio não há circulação de corrente. Logo não há queda de tensão. A tensão no secundário será apenas a tensão do primário refletida no secundário. 𝑉1 = 804 → 𝑉2,𝑣𝑎𝑧𝑖𝑜 804 = = 201𝑉 4 𝑉2,𝑣𝑎𝑧𝑖𝑜 − 𝑉2,𝑝𝑙𝑒𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 201 − 200 𝑅𝑒𝑔𝑢𝑎𝑙𝑎çã𝑜 = ∙ 100% = ∙ 100 = 0,5 𝑉2,𝑝𝑙𝑒𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 200 Resposta (A)
