Teste em Transformadores

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PPGEE - UFC / fevereiro de 2011 Renato Sampaio H. de Oliveira 1
FBUNI
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA DE TÓPICOS ESPECIAIS EM ENGENHARIA ELÉTRICA III
Teste em Transformadores
Profa. Ma. Rebeca Catunda Pereira
Fortaleza, 15 de setembro de 2022
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Sumário
1. Teste a Vazio...............................................
2. Teste de Curto Circuito................................
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Sumário
Sumário
Teste a 
Vazio
1. Teste a Vazio...............................................
2. Teste de Curto Circuito................................
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1. Teste a Vazio
Rebeca Catunda P. M. 4
• Este teste é realizado para determinar as perdas no ferro.
• Um dos enrolamentos é deixado em aberto e uma tensão nominal é 
aplicada ao outro enrolamento. 
• A tensão, a corrente e a potência nos terminais deste enrolamento é 
medida e a tensão de circuito aberto também é medida.
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1. Teste a Vazio
Rebeca Catunda P. M. 5
❑ Nenhuma corrente flui no secundário do transformador já que ele 
está aberto.
❑ Consequentemente, nenhuma energia é transmitida para o ramo do 
circuito a vazio e as perdas de Joule no secundário são nulas.
❑ Mesmo assim, o wattímetro inserido no primário do transformador 
indicam valores não nulos.
❑ Essa potência é dissipada no enrolamento primário e no núcleo de 
ferro.
❑ Como R1 e X1 são bem inferiores a RC e Xm, poderemos dizer que a 
energia gasta nesse ensaio é atribuída as perdas no núcleo de ferro. 
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1. Teste a Vazio
Rebeca Catunda P. M. 6
➢ Alguns dos objetivos do ensaio a vazio é determinar:
• As perdas no núcleo;
• Corrente a vazio;
• Relação de transformação;
• Impedância no ramo de magnetização.
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1. Teste a Vazio
Rebeca Catunda P. M. 7
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Aplicação
Rebeca Catunda P. M. 8
Exercício 1: Um transformador de 60 Hz, tendo um enrolamento primário 
com 480 espiras, consome a vazio uma potência de 80 W, com uma corrente 
de 1,4 A e uma tensão de entrada 120 V. Se a resistência no enrolamento 
primário é 0,25 Ω, determine:
a) A perda no núcleo;
b) O fator de potência a vazio;
c) O fluxo máximo no núcleo (desprezando as quedas na resistência e na 
reatância no primário).
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Aplicação
Rebeca Catunda P. M. 9
Exercício 2: Para o transformador da questão anterior, avalie a reatância de 
magnetização, Xm, e a resistência de perdas magnéticas, RC:
a) Desprezando a queda na impedância do primário;
b) Incluindo o efeito da resistência do enrolamento, R1 = 0,25 Ω, e da 
reatância de dispersão, X1 = 1,25 Ω.
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Aplicação
Rebeca Catunda P. M. 10
Exercício 3: Por um transformador que opera sem carga passa uma corrente a 
vazio de 5 A quando o primário é conectado a uma fonte de 120 V, 60 Hz. 
Através do teste do wattímetro, sabe-se que as perdas no núcleo é igual a 
180 W. Calcule:
a) A potência reativa absorvida pelo núcleo;
b) A resistência RC e a reatância de magnetização Xm.
c) A corrente Im e IC .
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Aplicação
Rebeca Catunda P. M. 11
Exercício 4: Um transformador 220/112 V, 110 VA, foi ensaiado em vazio 
tendo-se obtido os seguintes valores: I0 = 0,14 A e P0 = 8,8 W. Sabendo que a 
resistência no primário é de 9,8 Ω, determine:
a) A relação de transformação;
b) As perdas pelo efeito Joule no primário;
c) As perdas no núcleo de ferro do transformador;
d) O fator de potência do transformador em vazio;
e) A resistência RC e a reatância de magnetização Xm;
f) A corrente Im e IC .
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Teste de
Curto Circuito
1. Teste a Vazio...............................................
2. Teste de Curto Circuito................................
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2. Teste de Curto Circuito
Rebeca Catunda P. M. 13
➢ Teste de Curto - Circuito
Um enrolamento é curto-circuitado através de seus terminais, e uma tensão 
reduzida é aplicada no outro enrolamento.
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2. Teste de Curto Circuito
Rebeca Catunda P. M. 14
• Aplicando-se um curto - circuito no secundário do transformador, a tensão 
no terminal secundário é zero e a impedância de carga é zero.
• Considerando que a tensão de entrada é baixa, a indução no núcleo 
também é reduzida, consequentemente as perdas por histerese e por 
correntes de Foucault podem ser desprezadas.
R1 a
2R2X1 a
2X2
V1 aV2
I1 I2/a
I0
RCXm
ICIm
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2. Teste de Curto Circuito
Rebeca Catunda P. M. 15
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2. Teste de Curto Circuito
Rebeca Catunda P. M. 16
➢ Objetivos do Ensaio em Curto - Circuito:
• Determinar as perdas no cobre;
• Queda de tensão no transformador (regulação);
• Impedância, resistência e reatância percentuais.
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Aplicação
Rebeca Catunda P. M. 17
Exercício 5: No ensaio em curto circuito de um transformador 220/50 V, 
obtiveram os seguintes valores: VS = 8,8 V, IS = 8 A e PS = 12 W. Obtenha os 
parâmetros R1, R2, X1 e X2 do circuito equivalente.
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Aplicação
Rebeca Catunda P. M. 18
Exercício 6: No ensaio em curto circuito de um transformador 220/150 V, 
obtiveram os seguintes valores: VS = 12,1 V, IS = 3 A e PS = 21 W. Obtenha os 
parâmetros R1, R2, X1 e X2 do circuito equivalente, referidos ao primário.
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Aplicação
Rebeca Catunda P. M. 19
Exercício 7: Os resultados dos testes de circuito aberto e curto-circuito num 
transformador de 25 kVA, 440/220 V, 60 Hz, são os seguintes:
• Teste de circuito aberto: Primário em circuito aberto, com os 
instrumentos colocados no lado de baixa tensão. Tensão de entrada, 220 
V, corrente de entrada, 9,6 A e potência de entrada, 710 W.
• Teste de curto - circuito: Secundário curto-circuitado, com os 
instrumentos colocados no lado de alta tensão. Tensão de entrada, 42 V; 
corrente de entrada, 57 A e potência de entrada, 1030 W. 
Obtenha os parâmetros do circuito equivalente referidos para o lado de alta 
tensão.
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Aplicação
Rebeca Catunda P. M. 20
Exercício 8: Alguns testes foram feitos num transformador monofásico de 
10 kVA, 2200/220 V, 60 Hz e os dados foram anotados na tabela abaixo. 
Determine os parâmetros do circuito equivalente referidos para o lado de 
alta tensão.
Circuito Aberto Curto - Circuito
Tensão 220 V 150 V
Corrente 2,5 A 4,55
Potência 100 215
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Obrigada!