Como são realizados os ensaios em vazio e de curto-circuito em transformadores de potência monofásicos?
Passo 1
O enunciado pergunta como se realizam, em um transformador de potência monofásico, os ensaios em vazio e de curto-circuito, que são métodos padronizados para determinar respectivamente os parâmetros da excitação (ramo de magnetização) e os parâmetros de série (impedância equivalente e perdas ôhmicas).
Passo 2
Ensaio em vazio: deixe o secundário em circuito aberto e aplique ao primário a tensão nominal
. Meça no primário a corrente de excitação
, a tensão
e a potência absorvida
. Como não há corrente de carga, toda potência medida corresponde às perdas no núcleo
e às perdas ôhmicas do enrolamento de alta tensão (que são pequenas e podem ser desprezadas neste ensaio). Com estes dados, obtemos:
Passo 3
Ensaio de curto-circuito: deixe o secundário em curto e aplique ao primário uma tensão reduzida
tal que a corrente no primário alcance a corrente nominal
. Meça então
,
e a potência
. Nesta condição, a tensão é baixa e as perdas no núcleo são desprezíveis, de modo que
corresponde essencialmente às perdas ôhmicas nos enrolamentos. Com estes dados, obtemos a impedância equivalente referida ao primário:
Passo 4
Interpretação prática:
- Do ensaio em vazio vêm o ramo de magnetização
, que informa as perdas no ferro e a reatância de magnetização. - Do ensaio de curto-circuito vêm a impedância série equivalente
, que permite estimar as perdas ôhmicas e a queda de tensão interna sob carga.
Resposta
No ensaio em vazio, aplica-se ao primário a tensão nominal com o secundário aberto, mede-se
,
e
para determinar
(perdas no ferro) e
(reatância de magnetização).
No ensaio de curto-circuito, curta-se o secundário e aplica-se ao primário uma tensão reduzida até que a corrente nominal circule; mede-se
,
e
para calcular
,
(perdas ôhmicas) e
(reatância série).