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Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões Curso de Engenharia Elétrica Circuitos magnéticos e Transformadores 1- Tiago de Souza Machado Para encontrar as curvas de rendimento em porcentagem em função da fração de carga, precisamos primeiro compreender e determinar as quedas de tensão no interior do transformador. Os circuitos equivalentes facilitam os cálculos de eficiência, por este motivo foi nos disponibilizado um valor de Re2, que é o valor equivalente referido ao secundário da resistência interna do transformador. Há três tipos de perdas presentes no transformador que são: As perdas no cobre, as perdas por histerese e as perdas por corrente parasita. Para as perdas fixas no núcleo do transformador foi dado um valor em W( watts) de 650. Para as perdas do cobre que variam de acordo com carga, temos a fórmula 1: PC = Re2 x I2a PC: Perdas do cobre Re2: Resistência equivalente referida ao secundário I2a: Corrente do Secundário, proporcional ao carregamento do transformador. Com as informações da queda de tensão no interior do transformador podemos calcular o rendimento do transformador que também pode ser comparado e avaliado em relação a sua eficiência. A eficiência de um dispositivo é definida pela fórmula 2: (V2xI2xCOS 02)/(V2xI2xCOS 02)+[Pca + Pc] V2: Tensão no secundário I2: Corrente no secundário COS 02 : Fator de potência da carga Pca: Perdas do núcleo que são fixas no transformador PC: Perdas do cobre, fórmula 1 De posse destas informações foram realizados os cálculos conforme planilha em anexo; ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Para um fator de potência unitário, temos os resultados a seguir: Fração de Carga Rendimento (%) 0 NULO 0,25 99,3598 0,5 99,1634 0,75 98,8377 1 98,3853 1,25 97,8098 Para a condição de máximo rendimento precisamos de um FP unitário e um Pca e Pc iguais, o valor encontrado nestas condições é: Rendimento máximo 98,8576449912127 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Para um fator de potência de 0,8 temos os resultados a seguir: Fração de Carga Rendimento (%) 0 NULO 0,25 99,2011 0,5 98,9564 0,75 98,5514 1 97,9898 1,25 97,2771 Nas demais tabelas verificamos o rendimento do transformador ficando cada vez menor em relação a diminuição do fator de potência. Esse é um valor que impacta nos cálculos, por ser diretamente proporcional, contudo verificamos também uma diminuição do rendimento do transformador com o aumento da carga, isso se dá pelas perdas do cobre que são diretamente afetadas pela carga. Deste modo então o aumento da carga vai causando mais perdas no cobre, o efeito Jaule é um exemplo, o aumento da temperatura é controlado por mecanismos naturais do transformador para que o equipamento possa funcionar de maneira adequada dentro de sua faixa de trabalho. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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