Atividade Ensaio de curto circuito e circuito - ALFREDO JUSTINIANO

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INSTITUTO FEDERAL DE RONDÔNIA – IFRO 
ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO 
CONVERSÃO DE ENERGIA 
 
Discente: Alfredo Justiniano Paes Docente: Josieldo Pereira Gaião 
Ensaio de curto circuito e circuito aberto 
As impedâncias do circuito equivalente de um transformador de 20 kVA, 8.000/240 V e 60 Hz 
devem ser determinadas. O ensaio a vazio foi efetuado no lado secundário do transformador 
(para reduzir a tensão máxima a ser medida) e o ensaio de curto-circuito foi realizado no lado 
primário do transformador (para reduzir a corrente máxima a ser medida). Os seguintes dados 
foram obtidos: 
 
Conforme descrito no roteiro da aula on line simule o circuito deste transformador no partquest e 
encontre as impedâncias do ramo paralelo e do ramo série. 
NOTA 01: o problema que estava havendo para o cálculo da corrente no ensaio a vazio (circuito 
aberto) é devido ao transitório. Observar que a corrente medida no ensaio a vazio nao esta 
simétrica em relação ao eixo dos tempos. isso indica a presença de transitório no circuito como 
esperado. 
Para medir então a corrente rms no ensaio a vazio meça o valor de pico a pico, depois divida por 
2 e por último divida por sqrt(2). 
Resposta: 
Curto Circuito 
 
 
Transformador → 8000/240 V 
𝑉𝑐𝑐 = 489 𝑉 
𝐼𝑐𝑐 = 2,5 𝐴 
𝑃𝑐𝑐 = 240 𝑊 
Dados obtidos da simulação: 
𝑉𝑟𝑚𝑠 = 489,00779 𝑉 
𝑖𝑟𝑚𝑠 = 2,5 𝐴 
𝑃𝑚 ≈ 240 𝑊 
 
No ensaio de curto circuito, é determinado o valor da reatância de dispersão e da resistência do enrolamento. 
𝑃 = 𝑉 ⋅ 𝑖 ⋅ 𝑐𝑜𝑠𝜃 
240 = 489 ⋅ 2,5 ⋅ 𝑐𝑜𝑠𝜃 
240
489 ⋅ 2,5
= 𝑐𝑜𝑠𝜃 
𝜃 = 78,67° 
Por definição, 𝜽 é o ângulo da impedância de dispersão e de enrolamento. 
|𝑍| =
𝑉
𝑖
 
|𝑍| =
489
2,5
 
|𝑍| = 195,6 Ω 
Na forma polar: 
𝑍 = |𝑍|∠𝜃° 
𝑍 = 195,6∠78,67° Ω 
Na forma retangular: 
𝑅 = |𝑍| ⋅ 𝑐𝑜𝑠𝜃 
𝑅 = 195,6 ⋅ cos(78,67°) 
𝑅 = 38,42 Ω 
𝑋 = |𝑍| ⋅ 𝑠𝑒𝑛𝜃 
𝑋 = 195,6 ⋅ 𝑠𝑒𝑛(78,67°) 
𝑋 = 191,78 
𝐿 =
𝑋
377
 
𝐿 =
191,78
377
 
𝐿 = 0,5 H 
 
No Circuito Aberto 
 
 
𝑎 =
8000
240
= 33,33 
𝐿𝑑𝑖𝑠𝑝
𝑎2
=
0,5
1111,11
= 4,5 ⋅ 10−4 
𝑅𝑒𝑛𝑟𝑜
𝑎2
=
38,4
1111,11
= 0,03456 
𝐿𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒
𝑎2
=
103,18
1111,11
= 0,09286 
𝑅𝑛𝑢𝑐𝑙𝑒𝑜
𝑎2
=
159000
1111,11
= 143,1 
Dados obtidos 
𝑉𝑟𝑚𝑠 ≈ 240 𝑉 
𝑖𝑟𝑚𝑠 ≈ 7,07 𝐴 
𝑃𝑚 = 393,44 𝑊 
𝑃 = 𝑉 ⋅ 𝑖 ⋅ 𝑐𝑜𝑠𝜃 
393,44 = 240 ⋅ 7,07 ⋅ 𝑐𝑜𝑠𝜃 
𝑐𝑜𝑠𝜃 =
393,44
240 ⋅ 7,07
 
𝜃 = 76,59° 
Utilizando a admitância: 
|𝑌| =
𝑖
𝑉
 
|𝑌| =
7,07
240
 
|𝑌| = 0,029 
𝑌 = |𝑌|∠ − 𝜃° 
𝑌 = 0,029∠ − 76,59° 
 
Na forma cartesiana: 
𝐴 = |𝑌| ⋅ 𝑐𝑜𝑠𝜃 
𝐴 = 0,029 ⋅ cos(−76,59°) 
𝐴 = 6,72 ⋅ 10−3 Ω 
𝐵 = |𝑌| ⋅ 𝑠𝑒𝑛𝜃 
𝐵 = 0,029 ⋅ 𝑠𝑒𝑛(−76,59°) 
𝐵 = −0,028 
𝐿 =
1
𝐵
377
 
𝐿 =
1
−0,028
377
 
𝐿 = −0,094 𝐻 
Invertendo novamente, para descobrir a reatância: 
𝑅 =
1
𝐴
 
𝑅 =
1
0,00672
 
𝑅 = 148,8 Ω