POLARIDADE INSTANTÂNEA DE TRANSFORMADORES As

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ASSUNTO Nº 4 – POLARIDADE INSTANTÂNEA DE TRANSFORMADORES
As associações de pilhas ou baterias em série ou paralelo exigem o domínio de suas respectivas
polaridades, tensões e correntes.
ALGUMAS SITUAÇÕES CLÁSSICAS (pilhas ideais).
PILHAS EM SERIE
Série aditiva
2A
Série subtrativa (ou em oposição)
5V
2A
5V
carga
3A
carga
10V
3A
tensões e correntes das pilhas são nominais
NA CARGA:-
10V
tensões e correntes das pilhas são nominais
15V e máximo de 2A
NA CARGA:-
5V e máximo de 2A
PILHAS EM PARALELO:-
NA CARGA:5V e máximo de 4A
2A
5V
3A
5V
carga
tensões e correntes das pilhas são nominais
2A
5V
3A
5V
carga
NA CARGA:Nenhuma tensão e nenhuma
corrente, ligação em LOOP OU
MALHA FECHADA.
tensões e correntes das pilhas são nominais
•
2A
8V
3A
5V
tensões e correntes das pilhas são nominais
carga
•
NA CARGA:8V e corrente menor do que
2A
(a pilha de 8V enxerga a
pilha de 5V como carga, e
lhe fornece corrente)
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Da mesma forma, conhecimento da polaridade instantânea de transformadores é
indispensável para a sua correta instalação e aplicação.
Os tran sformadores monofásicos comerciais normalmente apresentam apenas 2
enrolamentos, o de alta tensão e o de baixa tensão, não importando qual seja o primário ou o
secundário.
Primário será o enrolamento que vai receber a tensão para ser transformada.
A diferenciação habitual dos terminais do lado de alta para os terminais do lado de baixa
é feita pelo tamanho das buchas de ligação das redes para os enrolamentos. As buchas de alta
tensão são maiores que as buchas de baixa tensão. (figura 1).
Bucha - Peça ou estrutura de material isolante, que assegura a passagem isolada de um condutor
através de uma parede não-isolante.
BUCHA DE ALTA TENSÃO
BUCHA DE BAIXA TENSÃO
figura 1
NORMA INTERNACIONAL DE IDENTIFICAÇÃO
TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS.
DE
POLARIDADE
DE
1. O observador coloca-se de frente para o lado de ALTA TENSÃO
2. Marca os terminais de alta tensão (buchas maiores) – lado direito H1 e lado esquerdo H2.
3. As buchas de baixa tensão serão marcadas com X1 e X2 , após a realização do teste de
polaridade instantânea
4. TESTE DE POLARIDADE INSTANTÂNEA:
4.1. aplicar tensão da ordem de 10% do valor da tensão nominal no lado de alta tensão (V1)
4.2. confirmar a leitura de tensão do lado de baixa tensão, conforme relação de
transformação (V2)
4.3. ligar por exemplo o terminal H1 a um dos terminais X
4.4. aplicar um voltímetro entre os terminais H2 e X livre
4.5. leitura entre H2 e X livre: (V):4.5.1. se V = V1 + V2 Æ serie aditiva, então H2 e X livre terão polaridades instantâneas
diferentes, isto é – fica sendo H2 e X1.
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4.5.2. se V = V1 – V2 Æ serie subtrativa, então H2 e X livre terão polaridades
instantâneas iguais, isto é – fica sendo H2 e X2.
4.6. AO INVÉS DO “PONTO”, OS TERMINAIS DE MESMAS POLARIDADES
INSTANTANEAS TERÃO OS MESMOS INDICES.
VISÃO SIMPLIFICADA DO DESCRITO NOS ITENS 1 A 4.
X1
H2
X2
V2
X2
V
V1
H2
X1
V2
V
V1
H1
H1
LEITURA V = V1 + V2
LEITURA V = V1 – V2
LIGAÇÃO EM PARALELO DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS
PRIMÁRIO:- Os terminais H1 são ligados a uma linha e os terminais H2 são ligados à outra
linha da rede
SECUNDÁRIO.- Os terminais X1 são ligados a uma linha e os terminais X2 são ligados à outra
linha da rede
X2
H2
X1
X1
H1
H2
X2
X2
H1
H2
X1
H1
PRATICA:- NA MONTAGEM SUGERIDA NA BANCADA, IDENTIFICAR• LADO DE ALTA E LADO DE BAIXA TENSÃO, UMA VEZ QUE AS BUCHAS SÃO DO
MESMO TAMANHO
• POLARIDADE INSTANTANEA DO TRANSFORMADOR
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ASSUNTO Nº 5 – TRANSFORMADORES
5.1 – PROVA DE CIRCUITO ABERTO (perdas no ferro)
5.2 – CURVA DE SATURAÇÃO MAGNÉTICA DO NÚCLEO
5.1 – PROVA DE CIRCUITO ABERTO
O transformador deve estar em vazio (sem carga no secundário), e aplica-se ao lado de baixa
tensão (que atuará como primário), a sua tensão nominal.
Haverá uma corrente de excitação e a potência consumida pelo trafo será para suprir as perdas
no cobre e as perdas no ferro do transformador.
Perdas no cobre Æ R 1 I e2
Perdas por histerese magnética
Pfe = k .V12
Perdas no ferro Æ
Perdas por correntes parasitas (Correntes de Foucault)
Diagrama fasorial em vazio
Grandezas
V1
− E1
Ie
Im
θe
V1 = - E 1
Ip
ref.
We
V1 I e
We = potência absorvida pelo
trafo
Componente de V1 que anula E1
Ie
Corrente de excitação
Im
Corrente de magnetização
Ip
Corrente de perdas
θe
Ângulo de excitação
cos θ e
Fator de potência em vazio
V1
V2
Relação de transformação.
Tensões medidas em vazio.
a=
cos θ e =
Tensão nominal aplicada ao
primário
I m = I e sen θ e
I p = I e cos θ e
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DIAGRAMA ELÉTRICO – TRANSFORMADOR GE
(notar as indicações das polaridades instantâneas)
2A
A1
2A
A2
Ie
110V
We
V1
V2
1
10
4
13
V1
V2
REGULADOR
DE VOLTAGEM
5
14
9
18
PRIMÁRIO EM 110
VOLTS
SECUNDÁRIO
EM 220 VOLTS
TABELA DE RESULTADOS
V1
VALORES LIDOS
Ie
We
V2
A
VALORES CALCULADOS
Im
Ip
go
cos θ e
AVALIAÇÃO DE R1:
AVALIAÇÃO DE R1 I e2 :
CÁLCULO DE go e bo.
Ω
W
bo
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5.2 – CURVA DE SATURAÇÃO MAGNÉTICA
TRANSFORMADOR EQUACIONAL:- possui 8 enrolamentos iguais
Tensão
máxima
enrolamento – 110 V
por Corrente
máxima
enrolamento – 2,27 A
por Potência aparente máxima do
trafo – 1000 VA.
Montar o primário para 110 V - 4 enrolamentos em paralelo – atentar p/ polaridades instantâneas.
Montar o secundário para 220 V - enrolamentos em paralelo 2 a 2 e os dois conjuntos em série –
atentar p/ polaridades instantâneas.
DIAGRAMA ELÉTRICO – TRAFO EQUACIONAL
TRAFO EQUACIONAL
110/220V
1A
A
V
V
REGULADOR DE
VOLTAGEM
PERNA
ESQUERDA
PERNA
DIREITA
Realizar a variação da tensão do primário (V1), conforme tabela, e após 110 V as leituras devem
ser rápidas para evitar danos aos enrolamentos.
TABELA DE RESULTADOS
V1
desejado
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
120,0
130,0
140,0
V1 obtido
Curva ascendente
Ie
V2
Curva descendente
V1 obtido
Ie
V2
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Fazer o gráfico, comentar os resultados, informar sobre saturação e histerese magnéticas.