Considere um transformador de potência monofásico, com as seguintes características: 100 kVA ,
, classe de isolamento
. Do seu circuito equivalente exato, conhecem-se os seguintes parâmetros:
Suponha que o transformador é alimentado à sua tensão e frequência nominais.
Para a hipótese da carga do transformador valer
com fator de potência
, recorrendo ao modelo equivalente simplificado referido ao secundário, determine:
A corrente absorvida pelo transformador, e a tensão na carga;
Suponha que o transformador é alimentado à sua tensão e frequência nominais.
Para a hipótese da carga do transformador valer
A corrente absorvida pelo transformador, e a tensão na carga;
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um transformador monofásico de 100 kVA, 6 000 V/231 V, 50 Hz, com os parâmetros do circuito equivalente (já explico o que é isso) e que vai ser alimentado na tensão e frequência nominais. A carga é de 0,512 Ω com fator de potência cos φ=0,8 indutivo.
Conteúdo: transformador ideal + impedâncias referidas + cálculo de corrente e tensão em regime senoidal.
O que vamos precisar:
Conteúdo: transformador ideal + impedâncias referidas + cálculo de corrente e tensão em regime senoidal.
O que vamos precisar:
- Referir a impedância do enrolamento primário para o secundário;
- Somar as impedâncias série (modelo simplificado);
- Montar o circuito equivalente simplificado e usar as leis de Ohm em fasores para achar a corrente e, em seguida, a tensão na carga.
Passo 2
Primeiro, a gente calcula a relação de espiras (turns ratio) e usa isso para trazer o enrolamento primário para o lado do secundário.
A relação de transformação em tensões é
A relação de transformação em tensões é
Para as impedâncias, usa-se
. Assim:
no primário vira
Passo 3
O enrolamento secundário já tem
No modelo simplificado a gente só soma as resistências e reatâncias série:
Passo 4
A carga é de 0,512 Ω com
indutivo.
Ângulo da impedância da carga:
Ângulo da impedância da carga:
Então
Passo 5
O circuito equivalente visto do secundário é uma fonte de 231 V em série com
e
. Pela lei de Ohm em fasores:
Calculando numericamente:
-
. - Soma:
. - Módulo
, ângulo . - Logo
Passo 6
Agora a tensão na carga:
Resposta
Corrente absorvida pelo transformador (lado secundário):
.
Tensão na carga:
.
Tensão na carga: