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Levantamento do rendimento de transformados monofásico.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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PROFESSOR: Prof. Dr. Joaquim Lima
Juazeiro - BA
Relatório apresentado como avaliação da disciplina LABORATÓRIO DE MÁQUI- NAS ELÉTRICAS do CURSO DE EN- GENHARIA ELÉTRICA da UNIVERSI- DADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO.
Prof. Dr. Joaquim Lima
Juazeiro - BA
1 Correntes parasitas................................ 6 2.......................................... 9 3.......................................... 9 4.......................................... 10 5.......................................... 10
As componentes de perdas no núcleo apresentam as seguintes definições:
Figura 1: Correntes parasitas
Conforme Fitzgerald et al. (2006, p. 81), a corrente de excitação do núcleo pode ser de- composta em duas componentes, a saber: Ibc denominada componente de perdas no núcleo em fase com a FEM E 1 e uma componente de magnetização Im, atrasada de 90 graus em relação a E 1. As perdas no núcleo são representadas pela inserção de uma resistência de magnetização ou resistência de perdas no núcleo, Rc, no circuito elétrico equivalente do transformador. Sendo Ic a corrente que flui por Rc, as perdas no núcleo podem ser computadas por:
Uma forma de levar em consideração a perda no núcleo sob diferentes condições de carre- gamento (CERAOLO; POLI, 2014, seção 7.5):
Na prática 01 foi realizado o ensaio a vazio do transformador em questão. Naquele ensaio, o enrolamento de baixa tensão foi excitado na tensão nominal (portanto enrolamento primário), enquanto o enrolamento de alta tensão teve seus terminais em aberto (portanto enrolamento secundário). Estando o secundário em aberto, a corrente medida durante o ensaio deve cor- responder apenas a corrente de excitação do núcleo. Sob condição nominal de excitação do enrolamento primário, a corrente de excitação é da ordem de 10% da corrente nominal do en- rolamento, de modo que a queda de tensão na impedância do enrolamento primário pode ser desprezada. Assim, de forma aproximada:
sendo V1 a tensão de entrada do enrolamento primário. Portanto,
Apesar da perdas do núcleo serem medidas a partir da excitação do enrolamento de baixa tensão, espera-se que as mesmas perdas sejam verificadas caso o ensaio fosse realizado com a excitação do enrolamento de alta tensão. A premissa parte do princípio da conservação de energia transferida entre os terminais do primário e do secundário do modelo de transformador ideal. Partindo da consideração que a tensão sob de magnetização seja mantida constante e no valor nominal, qualquer que seja a condição de carregamento do secundário, pode-se afirmar que as perdas no núcleo é fixa e corresponde àquela obtida a partir do ensaio a vazio.
As perdas no cobre são aquelas dissipadas na resistência do enrolamento primário e se- cundário. Durante o ensaio de curto-circuito, a potência indicada no wattímetro instalado no primário corresponde as perdas nominais do primário e do secundário, pois, nas condições de ensaio os enrolamentos são percorridos pela corrente nominal. Como o enrolamento de baixa tensão foi curto-circuitado, uma tensão primária da ordem de 15% do tensão primária nominal foi suficiente para estabelecer a corrente nominal nos enrolamentos. Nesse nível de tensão, as perdas no núcleo são baixas e, de modo aproximado, podem ser desconsideradas. No ensaio de curto-circuito, a resistência equivalente da associação série das impedâncias do primário e do secundário foi obtida do lado de alta tensão.
Montagem os dados do experimento:
Figura 2
Valores medidos: PRIMEIRA MEDIÇÃO: V 1 = 100 , 1 V ;V 2 = 174 V ; I = 10 , 776 A
Figura 3
Figura 4
TERCEIRA MEDIÇÃO:
Figura 5
Do experimento 1, temos:
Zvz = 517 , 38 + j 608 , 85 Ω (Ensaio à vazio)
Zcc = 2 , 46 + j 0 , 38 Ω (Ensaio de curto circuito)
η =
V 2 I 2 cos θ 2 V 2 I 2 cos θ 2 + Pnucleo + I^2 R′ cc
η 1 =
174 · 0 , 77 · cos 1◦
174 · 0 , 77 · cos 1◦^ +
η 2 =
261 · 1 , 13 · cos 3◦
261 · 1 , 13 · cos 3◦^ +
η 3 =
365 · 2 , 03 · cos 7◦
365 · 2 , 03 · cos 7◦^ +
