Um transformador monofásico,
apresentou os seguintes resultados
- ensaio a vazio (lado de 440 V aberto):
- ensaio em curto (lado de 220 V em curto):
.
a) Encontre um circuito equivalente com valores em p.u.
b) Determine a regulação de tensão em plena carga, fator de potência de 0,8 atrasado.
c) O máximo rendimento e as potências ativa e aparente de saída nessa situação.
d) Desenhe o diagrama fasorial para a condição em (b).
a) Encontre um circuito equivalente com valores em p.u.
b) Determine a regulação de tensão em plena carga, fator de potência de 0,8 atrasado.
c) O máximo rendimento e as potências ativa e aparente de saída nessa situação.
d) Desenhe o diagrama fasorial para a condição em (b).
Passo 1
O enunciado dá um transformador monofásico
com resultados de ensaios a vazio (no lado de
aberto, aplicando
) e a curto (no lado de
curto, aplicando em
). Pede-se:
- o circuito equivalente em p.u.;
- regulação de tensão em plena carga,
atrasado; - rendimento máximo para mesma
e as potências ativa e aparente de saída nessa condição; - diagrama fasorial para o caso da parte (b).
Passo 2
Escolhemos base de potência
e base de tensão no lado de
(onde foi feito o a vazio), isto é
No ensaio a vazio temos
Passo 3
Da parte reativa em vazio calculamos a admitância
o condutor de perdas
e a susceptância magnética
Logo
Passo 4
No ensaio em curto (lado de
curto, aplicando em
) usamos base no lado de
, mas podemos converter diretamente em pu pela relação de corrente e tensão no teste:
Então a impedância equivalente é
e a parte real
Passo 5
Circuito equivalente em pu referido ao lado de
:
— ramo de magnetização em paralelo: e .
— série de perdas: e .
— ramo de magnetização em paralelo: e .
— série de perdas: e .
Passo 6
Regulação de tensão em plena carga,
atrasado, usando a fórmula aproximada
com
,
:
Passo 7
Para máximo rendimento (mantendo
), igualamos perdas de cobre e de ferro:
Saída aparente
ativa
Perdas totais
. Rendimento máximo
Passo 8
Diagrama fasorial para plena carga,
atrasado:
— tome (tensão aplicada) na referência real;
— a corrente atrasa
;
— a queda resistiva está no eixo de
;
— a queda reativa está
à frente de
;
— o fasor da FEM induzida é
menos a soma vetorial das quedas acima.
— tome
— a corrente
— a queda resistiva
— a queda reativa
— o fasor da FEM induzida
Resposta
(a)
(b) Regulação .
(c) ,
,
(d) Descrito no passo 8: referencial,
atrasado
, quedas
e
, e
.
(b) Regulação
(c)
(d) Descrito no passo 8: