Força no entreferro - udesc

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA - DEE
LABORATÓRIO DE CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE
ENERGIA
Experimento 2 – Determinação da polaridade de transformadores
1. OBJETIVO
Verificação experimental da marcação da polaridade dos terminais dos enrolamentos de transformadores,
indicando quais são positivos e negativos em determinado instante. Dessa forma, verifica-se a relação entre os
sentidos momentâneos da f.e.m. nesses enrolamentos.
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2. MATERIAIS UTILIZADO
3 transformadores monofásicos
1 fonte de corrente contínua
1 voltimetro analógico
1 reostato trifásico
1 motor de indução trifásico
2 voltímetros
2 amperímetros
2 wattímetros
1 carga resistiva
3. PARTE TEÓRICA
A marcação dos terminais dos transformadores serve para fornecer informação a respeito do sentido de
enrolamento das bobinas. A marcação nos terminais de B.T (baixa tensão) será feita em relação a fase existente
entre as tensões de A.T (alta tensão) e B.T. Esta defasagem depede das conexões internas do transformador.
Nos transformadores monofásicos esta defasagem é nula ou 180º, nos transformadores trifásicos é nula ou
múltipla de 30º.
a. Convenções adotadas
Os terminais dos diversos enrolamentos devem ser marcados com as letras maísculas H, X, Y, e Z. A letra
H é reservada para o enrolamento de maior tensão e as demais devem ser baseadas na ordem decrescente das
tensões.
No caso do transformador monofásico, identificaremos os terminais de A.T como H1 e H2, e os terminais
de BT como X1 e X2. A definição do tipo de polaridade segue o padrão: Quando os terminais H1 e X1 estão
adjacentes (Figura 1), a polaridade do transformador é subtrativa; quando os terminais H1 e X1 estão dispostos
na diagonal (Figura 2), a polaridade é aditiva.
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Figura 1 –Polaridade subtrativa.
Figura 2 –Polaridade aditiva.
b. Métodos para a determinação da polaridade de transformadores
i) Método do golpe indutivo com corrente contínua
 Alimenta-se o transformador pelo enrolamento de tensão superior com uma fonte C.C. de forma
a se obter deflexão positiva no mesmo. Em seguida, transfere-se a medida para cada terminal
imediatamente oposto, conforme mostra a Figura 3.
 Desliga-se a chave "s"e observa-se a deflexão:
o Se for no mesmo sentido, a polaridade é aditiva;
o Se for em sentido contrário, a polaridade é subtrativa.
Figura 3 – Método do golpe indutivo.
ii) Método pelo emprego de corrente alternada
Liga-se entre si dois terminais adjacentes. Aplicando-se uma tensão alternada conveniente 𝑉𝑓𝑜𝑛𝑡𝑒 (10% da
tensão nominal) aos terminais de AT, lê-se as indicações de um voltímetro, ligado primeiramente entre os
terminais de tensão superior e depois entre os terminais adjacentes:
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Se 𝑉𝑓𝑜𝑛𝑡𝑒 > 𝑉 a polaridade é subtrativa;

Se 𝑉𝑓𝑜𝑛𝑡𝑒 < 𝑉, a polaridade é aditiva.
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Figura 4 – Método da corrente alternada.
iii) Medida através do osciloscópio
Liga-se os canais do osciloscópio nos terminais de A.T. e B.T. e verifica-se a forma dos sinais resultantes:
 Sinais sem defasagem: polaridade subtrativa;
 Sinais com defasagem de 180o polaridade aditiva.
4. PROCEDIMENTO PRÁTICO
a) Determinar a polaridade de um transformador monofásico de 0.5 kVA, 220/110 V, 60Hz, usando os
métodos do golpe indutivo e da corrente alternada.
b) Faça a conexão adequada para obter um autotransformador de 110/330V, 60Hz.
c) Utilizando os três transformadores monofásicos com a polaridades conhecidas, conecte o enrolamento de
A.T em estrela e o enrolamento B.T em estrela. Conecte um motor trifásico.
a)
b)
c)
d)
5. QUESTÕES
Qual a relação da polaridade magnética com os autotransformadores? Faça a representação do
autotransformador com a polaridade subtrativa e aditiva.
Em quanto aumenta a potência ao configurar um transformador como autotransformador?
O que ocorre num motor trifásico quando a polaridade no transformador é invertida? Desenhe o diagrama
fasorial das tensões considerando um transformador com polaridade invertida.
Por que é importante que os TC (transformadores de corrente) e TP (transformadores de potencial) tenham
sua polaridade certa?
6.
a)
b)
c)
d)
AVALIAÇÃO
(1,0) Presença
(2,0) Experimento polaridade
(4,0) Questões polaridade
(1,0) Relatório
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