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Prof. A. J. C. Pitta 45
Polaridade de Transformadores Monofásicos
1.0 - Considerações iniciais
A marcação da polaridade nos terminais das
bobinas dos transformadores, é de grande importância,
pois informa ao interessado as conexões devidas quando
na instalação de transformadores em paralelo, instalação
de medidores que utilizam transformadores de medição,
relês etc. Ressalte-se ainda que é importante a
determinação da polaridade dos transformadores quando
se trata do defasamento angular, uma vez que ela é
afetada pela polaridade.
2.0 - Polaridade de transformadores
A polaridade de transformadores, basicamente
é uma questão referencial, pois trata-se da verificação
instantânea das tensões aplicadas e induzidas, que
podem ter sentidos concordantes ou discordantes. A
figura a seguir ilustra o texto.
. 
Figura 1 - Polaridade das tensões instantâneas, possíveis no transformador.
Analisando-se a figura 1, percebe-se que
existem duas possibilidades, para as tensões induzidas
em relação à aplicada. A primeira possibilidade refere-
se a ambas estarem em fase. E, a segunda apresentarem
sentidos diferentes. No entanto, esta inversão de
polaridade ocorre pelo simples fato de qual dos dois
terminais será escolhido como referência. Esta
afirmação fica clara pois o fluxo que corta o
enrolamento primário também cortará da mesma forma
o enrolamento secundário.
Uma situação que pode ser apresentada, para
melhor ilustrar a o fenômeno da polaridade, refere-se a
dois grupos de bobinas. Sendo o primeiro grupo,
enrolada no mesmo sentido. E o segundo grupo
enrolado em sentido contrário. A situação proposta está
ilustrada na figura 2.
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. 
Figura 2 - Polaridade considerando o sentido do enrolamento das bobinas.
Mais uma vez observa-se que não houve
alteração dos fluxos e, que a polaridade se verifica por
uma simples questão de referência. Em outras palavras
o fato de se inverter a bobina não assegura uma situação
de polaridade aditiva, pois a simples inversão dos
terminais implica em polaridade subtrativa. Isto posto
fica mais uma vez comprovada a afirmativa que
“polaridade é simplesmente uma questão de
referencial”.
Por outro lado, a figura 2 apresenta uma
questão interessante que deve ser resolvida. A figura
2(A) sob o ponto de vista observador, possui os
respectivos valores de tensões instantâneas induzidas,
representadas por E1 e E2 respectivamente, no mesmo
sentido. E diz-se neste caso que a polaridade é
subtrativa. Fato inverso ocorre na figura 2(B), onde as
tensões estão em sentidos contrários. Ora, uma
avaliação imediata pode levar a conclusões precipitadas,
pois fasores no mesmo sentido induz a adição e fasores
contrários à subtração. Se o caso é assim tão simples,
porque a teoria insiste em dizer o contrário? Ou seja
subtrativo para as setas em sentido contrário; e aditivo
para as setas em oposição.
A resposta a esta questão é muito simples. Mais
uma vez resume-se ao ponto referencial. Para os
observadores, que estão do lado de fora do circuito,
observa-se as setas no mesmo sentido para o caso
subtrativo e as setas em sentido contrário para o caso
aditivo. No entanto sob o ponto de vista carga, tudo
ocorre de forma inversa. Considerando-se que a análise
deve ser feita sob o ponto de vista de como a carga
enxerga as tensões envolvidas, conclui-se que a situação
passa a ser observada sob outro ângulo. Portanto a
situação será melhor entendida através da análise da
figura 3(A) e 3(B), que mostra um ensaio de polaridade
pelo método da corrente alternada.
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Figura 3 - Ensaio de polaridade pelo método da tensão alternada.
Na figura 3 (A), tem-se polaridade subtrativa,
enquanto na figura 3 (B) a polaridade é aditiva, isto é o
que será indicado pelo voltímetro do circuito.
3.0 - Ensaio de Polaridade em transformadores
- Método do golpe indutivo -
Este método consiste em aplicar-se uma tensão
contínua em um dos enrolamentos do transformador,
observando-se o sentido da tensão induzida no outro
enrolamento, no instante em que a chave de alimentação
do primeiro enrolamento é fechada. A figura 4 a seguir
esclarece a situação.
Figura 4 - Método do golpe indutivo para determinação da polaridade de transformadores.
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- Execução do ensaio:
Para executar o ensaio de polaridade pelo
processo do golpe indutivo siga os seguintes passos:
1 - Monte o esquema conforme indicado na figura 4,
utilizando: 2 (dois) voltímetros de zero central com
escala de 10 V; 1 (um) amperímetro com escala de 3 A;
1 (uma) fonte de corrente contínua ajustável e uma
chave tipo comando. Observe as marcações dos
terminais do transformador, de tal forma a ter-se a
mesma referência de ambos os lados de tensão
superior (TS) e tensão inferior (TI).
2 - Antes de ligar o circuito consulte o professor ou o
técnico de laboratório.
3 - Após ligar o circuito, ajuste a corrente no
amperímetro para um nível de 2 Ampère (com a chave
ligada). Após o ajuste, retire o dedo da chave e, efetue
novamente o fechamento da chave. Observe o sentido
das tensões instantâneas induzidas nos dois voltímetros
de zero central. Anote o ocorrido:
V1 = ........................ V2
 = ..........................
4 - A seguir, inverta os terminais de tensão inferior do
transformador sob ensaio, considerando como referência
neste caso o terminal X1 ( este terminal no ponto
negativo do voltímetro de zero central).
5 - Proceder da mesma forma que em 3, anotando o
ocorrido:
V1 = ...................... V2 = .........................
- Método da tensão alternada
Este método consiste em jampear-se os
terminais adjacentes das bobinas do transformador e,
aplicar-se um certo nível de tensão alternada no lado de
tensão superior, medindo-se a tensão nos outros dois
terminais das bobinas. Note que assim procedendo, a
tensão induzida na bobina do lado de TS e a de TI
podem ser somadas ou subtraídas, dependendo se o
transformador for aditivo ou subtrativo respectivamente.
Esta situação está ilustrada na figura 5.
Figura 5 - Teste de polaridade pelo método da tensão alternada.
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- Execução do ensaio:
1 - Monte o esquema conforme indicado na figura 5,
utilizando: 2 (dois) voltímetros de ferro móvel (AC),
com escalas de 150 V e 300 V; um varivolt monofásico
de 0 a 110 V. Observe as marcações dos terminais do
transformador, de tal forma a ter-se a mesma
referência de ambos os lados de tensão superior (TS)
e tensão inferior (TI).
2 - Antes de ligar o circuito consulte o professor ou o
técnico de laboratório.
3 - Após ligar o circuito ajuste o varivolt de forma que o
voltímetro V1 indique 100 Volt. A seguir anote os
valores:
V1 = .........................; V2 = ............................
4 - Efetue a gora a montagem ilustrada na figura 6. Note
que trata-se do mesmo circuito mostrado na figura 5,
porém com o “jumper” trocado. Ou seja, agora o
‘jumper” está entre os terminais H1 e x2.
Figura 6 - Teste de polaridade pelo método da tensão alternada.
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5 - Antes de ligar o circuito consulte o professor ou técnico de laboratório. E não esqueça de colocar o voltímetro V2
na escala de 300 Volt, conforme observação na figura 6.
6 - Após ligar o circuito ajuste o varivolt de forma que o voltímetro V1 indique 100 Volt. A seguir anote os valores:
V1 = ........................ ; V2 = ...........................
4.0 - Guia para análise
1 - Explique detalhadamente o ensaio pelo método do golpe indutivo.
2 - Porque no método do golpe indutivo a corrente teve de ser controlada? Explique!
3 - Explique detalhadamente o ensaio pelo métododa tensão alternada.
4 - Explique porque ocorreu deflexões em sentidos contrário no método do golpe indutivo.
5 - Porque no método da tensão alternada na primeira medição, item 3 do ensaio, o voltímetro 2 indicou tensão zero?
6 - Ainda referente ao item 3 do ensaio, o que indicaria o voltímetro se o transformador fosse 220 Volt na TS e 110 Volt
na TI? Considere as condições propostas no ensaio.
7 - Porque o voltímetro 2, no item 6 do ensaio indicou 200 Volt?
8 - Estabeleça comparações entre o circuito da figura 5 e o da figura 6.
9 - Elabore um relatório completo sobre o ensaio em questão.