Relatório - Ensaio de Impedância Equivalente de Transformadores

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE – UFAC 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
LAB. DE CONVERSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESISTÊNCIA E REATÂNCIA EQUIVALENTE DO TRANSFORMADOR 
 
 
Discente: Lucas Costa Vichinsky 
Docente: Bruno Nazareno Prazeres de Miranda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RIO BRANCO – AC 
ROTEIRO 
 Resistencia e reatância do ramo de excitação; 
 Resistência e reatância equivalente; 
 Relação de transformação do transformador (transformador ideal); 
 Desenhar o circuito equivalente aproximado do primário no 
secundário. 
 
CIRCUITO EQUIVALENTE 
 Por questões de praticidade, será abordado primeiramente o circuito 
equivalente. Para facilitar a análise futura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENSAIO EM CURTO CIRCUITO 
 O ensaio em curto circuito é utilizado para encontrar nossa 
impedância equivalente e a reatância equivalente. Adotando a figura 1 
como ponto de início da análise, será desenhado outro circuito equivalente, 
com o ramo de excitação no secundário do transformador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1 – Circuito equivalente 
do transformador ideal 
Fig. 2 – Circuito equivalente 
L com o ramo de excitação 
no secundário do 
transformador. 
 Através desse circuito obtemos a relação: 
𝑍𝑒𝑞 = 𝑅𝑒𝑞 + 𝑗𝑋𝑒𝑞 =
𝑉𝐶𝐶
𝐼𝐶𝐶
{
𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2
𝑋𝑒𝑞 = 𝑋1 + 𝑋2
 
 Com os dados obtidos: 
𝐼 =
3,3
13,1
= 251,9 𝑚𝐴 {
𝑃𝐴𝐿 = 3,3 𝑊
𝑉𝐴𝐿 = 13,1 𝑉
 
 Com base nesses dados: 
𝑍𝑒𝑞 , 𝑅𝑒𝑞 , 𝑋𝑒𝑞
{
 
 
 
 𝑍𝑒𝑞 =
𝑉𝐶𝐶
𝐼𝐶𝐶
= 52 Ω
𝑅𝑒𝑞 =
3,3
(251,9𝑚)2
= 52Ω
𝑋𝑒𝑞 = √|𝑍𝑒𝑞|
2
− 𝑅𝑐𝑐² ≅ 0
 
 
ENSAIO EM CIRCUITO ABERTO 
 O ensaio em circuito aberto é utilizado para calcular a impedância do 
ramo de excitação. Através da figura 1 podemos criar um circuito 
equivalente para o cálculo dessa impedância: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3 – Circuito equivalente 
L, com o ramo de excitação 
no primário do 
transformador. 
 Adotando um raciocínio semelhante ao anterior, podemos obter a 
impedância de excitação através das relações: 
𝐼 =
2.1
15
= 0.14 𝐴 {
𝑃𝐴𝐿 = 2.1 𝑊
𝑉𝐴𝐿 = 15 𝑉
 
 Agora, para a última análise: 
𝑍𝜑, 𝑅𝑐𝑎 , 𝑋𝑚
{
 
 
 
 𝑍𝜑 =
15
0.14
= 107.14Ω
𝑅𝑐𝑎 =
(15)²
2.1
= 107.14Ω
𝑋𝑚 ≅ 0
 
NÚMERO DE ENROLAMENTOS 
 Para o número de enrolamentos: 
𝑉2
𝑉1
=
𝑁2
𝑁1
= 𝑛 = 0.11 
NOTAS 
 Por ser um relatório cujo marco teórico é curto e um relatório ausente 
de gráficos, o mesmo não possui nenhum sumário. 
 Tiveram alguns dados que não foram usados nos cálculos, o fator de 
potência, a corrente nominal de curto circuito, a corrente nominal de 
circuito aberto e a potência nominal. Esses valores nos foram dados a 
princípio de cálculo, as grandezas não podiam passar desse valor (ex.: 
a corrente de circuito aberto não poderia passar de 0.847 A). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 http://www.ufrgs.br/eng04030/Aulas/teoria/cap_13/transfi
d.htm (Lembrar a relação de espiras) 
 UMANS, Stephen D. “Máquinas Elétricas”, sétima edição - McGraw Hill, 
Bookman. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 O transformador claramente é o dispositivo de conversão de energia 
mais importante. Estudamos nos relatórios anteriores as relações devidas a 
força magnetomotriz, sua influência na corrente e na sua relação de espiras. 
No lado da tensão obteve-se através das relações de transformação. Esse 
relatório será voltado para o último parâmetro básico na análise de circuitos, 
a impedância. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 Claramente os valores da impedância serão maiores conforme o 
tamanho do dispositivo e a corrente que o mesmo suporta. Observe que a 
corrente do circuito é muito baixa, o que caracteriza que o transformador 
não suporta muita corrente. (A corrente nominal era muito baixa, passar 
desse valor poderia comprometer o funcionamento do circuito através da 
perda de esmalte dos enrolamentos). 
 É interessante também citar que os valores são muito baixos. O que 
caracteriza que para existir um valor considerável de corrente no 
transformador, deve-se ter uma carga acoplada ao mesmo.