Considere um transformador de potência monofásico, com as seguintes características: 100 kVA , 6000 V / 231 V, 50 Hz, classe de isolamento 155(F). Do seu circuito equivalente exato, conhecem-se os seguintes parâmetros:
r1+j x1=2,77+j 8,03 Omega ; r2+j x2=3,9+j 12,6 m Omega ; R0=48,04 k Omega ; Xm=12,96 k Omega
Suponha que o transformador é alimentado à sua tensão e frequência nominais.
Represente o circuito equivalente simplificado, referido ao secundário e determine os seus parâmetros.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala de um transformador monofásico de 100 kVA, com tensão 6 000 V no primário e 231 V no secundário. Já temos o circuito exato, com:
  • (no primário)
  • (no secundário)
  • e .
Conteúdo: circuito equivalente de transformador e “transporte” de impedâncias entre bobinas (fator de transformação).
O que vamos precisar:
  1. calcular a relação de transformação ,
  2. “referir” o ao lado do secundário (dividindo por ),
  3. somar com o e
  4. montar o circuito simplificado (só série, sem ramo magnetizante).

Passo 2

Calcular a relação de transformação (turns ratio)
a ;=; V1V2 ;=; 6000231 ;approx; 25,97
Isso significa que qualquer impedância no primário, quando vista do secundário, vale a impedância original dividida por .

Passo 3

Referir Z1' ;=; Z1a^2 ;=; 2,77 + j,8,03(25,97)^2 ;approx; 0,00411 + j,0,01191 Omega ao secundário
Aqui usamos .

Passo 4

Somar Zeq ;=; Z1' + Z2 ;=; (0,00411 + j,0,01191) + (0,0039 + j,0,0126) Omega com o Req = 0,00411 + 0,0039 = 0,00801 Omega, Xeq = 0,01191 + 0,0126 = 0,02451 Omega (já no secundário)
Separando partes real e imaginária:

Passo 5

Desenhar o circuito equivalente simplificado (referido ao secundário):
  • Um único ramo série com e .
  • Descartamos o ramo de magnetização ( e ) porque, na análise de carga, a corrente magnetizante é bem menor que a de carga.

Resposta

Circuito simplificado (lado secundário):
serie:
Req = 0,00801 Omega, Xeq = 0,02451 Omega

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