sel 403 – eletricidade i - Departamento de Engenharia Elétrica e de

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ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
SEL 403 – ELETRICIDADE I
Laboratório nº 5
DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DO TRANSFORMADOR
I.
Material
01Transformador monofásico (110; 220; 440 / 110; 220; 440)
09 Lâmpadas (60 W x 220 V)
02 Wattímetros
01 Voltímetro
01 Amperímetro
II.
Procedimento
1. Determinação dos parâmetros do transformador
Um transformador real, que opera em 50/60 Hz, possui um equivalente elétrico como
mostrado na figura 1:
Figura 1 – Equivalente elétrico de um transformador
onde: RS1 - representa a resistência dos enrolamentos [x ], vista do primário;
XS1 - representa a reatância de dispersão dos enrolamentos [x ], vista do primário;
bm - representa a susceptância magnética do núcleo de ferro [x S], vista do primário;
gc - representa a condutância do núcleo de ferro [x S], vista do primário;
N1/N2 = a - representa a relação de transformação.
1.1 Ensaio em curto-circuito
1.1.1
Faça a montagem da figura 2
Figura 2 – Esquema para o ensaio em curto-circuito (visto do primário)
1.1.2
Aplique uma tensão terminal no primário do transformador, (U),
suficiente para produzir uma corrente de 4,5A (corrente nominal do
enrolamento) no enrolamento primário. Obtenha as leituras da tensão VCC
(tensão em curto circuito) e da potência PCC (potência em curto circuito)
com tal corrente.
1.2 Ensaio em vazio
1.2.1
Com a mesma montagem anterior, apenas abrindo os terminais A-B,
aplique tensão nominal (220V) ao enrolamento primário e meça a
corrente IV (corrente em vazio) e a potência PV (potência em vazio) para
tal tensão.
1.3 Os parâmetros do transformador serão determinados através das seguintes
relações:
ZCC = VCC / ICC
RS (25ºC) = PCC / I2CC
XS = (Z2CC – R2S)1/2
YV = IV / VV
gc = PV / V2V
bm = (Y2V – g2c) 1/2
2. Ensaio de regulação e rendimento
Segundo a AEIS (American Engineering and Industrial Standards) define-se
regulação como sendo a relação:
r (x %) = [(Uvazio – Ucarga) / Ucarga] x 100
onde:
Uvazio = tensão do secundário com circuito aberto
Ucarga = tensão do secundário sob carga, mantendo a tensão do primário constante
A regulação expressa a porcentagem de influência da impedância série do
transformador na tensão de saída para diferentes cargas acopladas no secundário.
O rendimento de um transformador é definido pela relação:
(x  = [Psaída / Pentrada] x 100
onde:
Pentrada = potência de entrada ao primário
Psaída = potência de saída do secundário
Esta grandeza expressa a quantidade de perdas gerais, desenvolvidas no núcleo e nos
enrolamentos do transformador, quando sob carga.
2.1 Faça a montagem da figura 3.
Figura 3 – Esquema para ensaios de regulação e rendimento
2.2
Variando a carga através do acréscimo de lâmpadas em paralelo no
secundário, faça leituras das corrente e tensão do secundário e potências do primário e
secundário, mantendo a tensão de alimentação constante. Com esses dados, trace curvas da
regulação e do rendimento versus corrente.
Obs.: A variação da potência de saída deverá ser de 0 a 540 watts, com
incrementos de 60 watts.
3. Resultados e perguntas
3.1 Resultados
3.1.1
3.1.2
Apresentação do circuito equivalente do transformador, visto do lado de
220V e do lado de 110V;
Curvas de regulação e rendimento do transformador em função da
corrente de carga em um mesmo gráfico
3.2 Pergunta
3.2.1
Explique a obtenção dos parâmetros do transformador através dos ensaios
de curto-circuito e em vazio.
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