Através dos ensaios em vazio e em curto-circuito de um transformador monofásico de
e 60 Hz obteve-se:
Tensão (V)
Corrente (A)
Potência (W)
Ensaio em Vazio
240
9
115
Ensaio em curto-circuito
120
6,25
225
a. Calcule a resistência do núcleo e a reatância de magnetização, referido pelo primário.
b. Calcule a resistência e reatância equivalentes dos enrolamentos primário e secundário, referido pelo secundário.
c. Faça o diagrama do circuito equivalente, referido ao primário.
d. Calcule a regulação de tensão a plena carga, para um fator de potência unitário.
e. Calcule a eficiência do transformador a plena carga para um fator de potência unitário.
Tensão (V) | Corrente (A) | Potência (W) | |
Ensaio em Vazio | 240 | 9 | 115 |
Ensaio em curto-circuito | 120 | 6,25 | 225 |
b. Calcule a resistência e reatância equivalentes dos enrolamentos primário e secundário, referido pelo secundário.
c. Faça o diagrama do circuito equivalente, referido ao primário.
d. Calcule a regulação de tensão a plena carga, para um fator de potência unitário.
e. Calcule a eficiência do transformador a plena carga para um fator de potência unitário.
Passo 1
O enunciado dá um transformador monofásico de
,
,
,
,
,
.
Foram feitos dois ensaios:
– Ensaio em vazio (secundário aberto), aplicado ,
no enrolamento de
,
:
,
,
,
.
– Ensaio em curto-circuito (secundário em curto), aplicado ,
no enrolamento de
,
:
,
,
,
.
Conteúdo: cálculo dos parâmetros do circuito equivalente, regulação de tensão e eficiência a plena carga.
Foram feitos dois ensaios:
– Ensaio em vazio (secundário aberto), aplicado
– Ensaio em curto-circuito (secundário em curto), aplicado
Conteúdo: cálculo dos parâmetros do circuito equivalente, regulação de tensão e eficiência a plena carga.
Passo 2
Calcular a resistência de núcleo
e reatância de magnetização
no ensaio em vazio (referidos ao lado de
,
).
A admitância total é
A admitância total é
a condutância
e a susceptância
Logo
Passo 3
Referir
e
ao primário (lado de
,
): o fator de transformação de impedâncias é
Portanto
Passo 4
Calcular a resistência e reatância equivalentes no ensaio em curto-circuito (referidos ao lado de
,
).
A impedância equivalente é
A impedância equivalente é
A resistência equivalente é
e a reatância
Passo 5
Referir
e
ao secundário (lado de
,
) usando
:
Passo 6
Diagrama do circuito equivalente referido ao primário:
Tensão de entrada em série com
Tensão de entrada em série com
e em paralelo com essa série o ramo de magnetização formado por
Passo 7
Regulação de tensão a plena carga e fator de potência unitário:
Corrente no secundário
Corrente no secundário
Em
a queda de tensão é
. Assim a regulação percentual é
Passo 8
Eficiência a plena carga e
:
Perdas no ferro ,
.
Perdas no cobre ,
.
Potência útil ,
.
Perdas no ferro
Perdas no cobre
Potência útil
Resposta
a.
b.
c. Circuito equivalente no primário: e
em série, e em paralelo o ramo
//
.
d. Regulação: .
e. Eficiência a plena carga e :
.
b.
c. Circuito equivalente no primário:
d. Regulação:
e. Eficiência a plena carga e