Medição de Resistência de Enrolamentos de Transformadores

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ 
CAMPUS ITABIRA 
 
 
 
 
 
 
 
MÁQUINAS ELÉTRICAS - ECA029 
TURMA 01 
 
DANIELLE OLIVEIRA NUNES – 30801 
RAISSA GABRIELLY FERREIRA ALMEIDA - 31420 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO 1 – MEDIÇÃO DE RESISTÊNCIA DE 
ENROLAMENTOS DE TRANSFORMADORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITABIRA 
09 DE AGOSTO DE 2017 
Objetivos 
Este experimento tem por objetivo determinar a 
resistência elétrica dos enrolamentos de um 
transformador através de três métodos distintos e, 
em posse dos resultados, realizar a comparação dos 
valores encontrados com os valores de fábrica, o 
que irá nos fornecer uma indicação sobre a 
existência, ou não, de espiras em curto-circuito e 
más condições de conexões e contatos. 
Equipamentos Utilizados 
Transformador: O transformador trifásico é um 
equipamento muito importante nos sistemas de 
transmissão de energia entre o gerador e o 
consumidor, ou a fonte e a carga. Em potências 
menores, eles também têm grande utilização nos 
quadros de comando. Como o próprio nome sugere, 
ele é construído em três bobinas, cada uma 
abrigando dois rolamentos: circuito primário e 
circuito secundário. Dessa forma, é possível realizar 
tensões simples e tensões compostas. 
 Um transformador nada mais é do que um 
dispositivo que tem como objetivo modificar a 
tensão de um circuito a outro. No dado experimento 
foi utilizado um transformador trifásico de 1kVA 
para a realização dos testes. 
 
Figura 1: Transformador Trifásico. 
 
Fonte: https://goo.gl/MZ7nds. 
 
Fonte CC: Uma fonte de alimentação é um 
equipamento usado para alimentar cargas elétricas. 
Cada dispositivo eletroeletrônico necessita de uma 
fonte para prover energia para seus componentes. 
Esta energia pode variar de acordo com a carga que 
este equipamento usa. Uma fonte de corrente 
contínua é um aparelho eletrônico que fornece 
energia contínua. Para a realização do experimento 
foi utilizado uma fonte CC Minipa de 0-30V MPL-
1303. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2: Fonte CC. 
 
Fonte: https://goo.gl/o4pHVu. 
Voltímetro: O voltímetro é um aparelho utilizado 
para medir a diferença de potencial entre dois 
pontos; por esse motivo deve ser ligado sempre em 
paralelo com o trecho do circuito do qual se deseja 
obter a tensão elétrica. Para não atrapalhar o 
circuito, sua resistência interna deve ser muito alta, 
a maior possível. Se sua resistência interna for 
muito alta, comparada às resistências do circuito, 
consideramos o aparelho como sendo ideal. Os 
voltímetros podem medir tensões contínuas ou 
alternadas dependendo da qualidade do aparelho. 
Utilizamos nesse experimento dois voltímetros, 
cuja especificação de ambos é: Multímetro Minipa 
ET-2110. 
 
Figura 3: Voltímetro. 
 
Fonte: https://goo.gl/qVYmEe. 
 
Amperímetro: O amperímetro é um aparelho 
utilizado para medir a intensidade de corrente 
elétrica que passa por um fio. Pode medir 
tanto corrente contínua como corrente alternada. A 
unidade utilizada é o ampere. O amperímetro deve 
ser ligado sempre em série, para aferir a corrente 
que passa por determinada região do circuito. Para 
isso o amperímetro deve ter sua resistência interna 
muito pequena, a menor possível. 
 
 
 
 
Figura 4: Amperímetro. 
 
Fonte: https://goo.gl/gsLFnH. 
Ponte de Wheatstone: A Ponte de Wheatstone é um 
método mais refinado de se determinar a resistência 
de um resistor. Ela consiste na utilização de um 
galvanômetro, dois resistores de resistência 
conhecida e outro de resistência variável, além de 
uma fonte de tensão. Em nossos testes utilizamos 
uma Ponte de Wheatstone Instrutemp. 
 
Figura 5: Ponte de Wheatstone. 
 
Fonte: https://goo.gl/4yYhfe. 
 
Ohmímetro: O ohmímetro é um instrumento de 
medição eletrônico que tem a função de medir a 
resistência elétrica de um componente ou circuito 
eletrônico. O funcionamento básico do ohmímetro é 
simples, através de duas pontas de medição ele 
aplica uma tensão a uma “resistência”, o resultado 
da corrente elétrica que passou através da 
resistência é medida por um galvanômetro. 
 O ohmímetro pode medir o valor de um 
resistor, a condutividade de um fio, circuito ou 
fusível, provar o filamento de uma válvula 
eletrônica, a situação de um capacitor ou indutor, 
verificar as condições das junções de 
semicondutores como diodos, transistores, SCR, 
etc. 
 Utilizamos em nosso experimento um 
Microohmímetro Eletroeste. 
 
 
Figura 6: Ohmímetro. 
 
Fonte: https://goo.gl/8edGsV. 
Cabos: Durante a realização do experimento 
laboratorial foram utilizados cabos para realizar as 
conexões solicitadas. 
 
Imagem 7: Cabos. 
 
Fonte: https://goo.gl/TuqYur. 
Esquemas de Montagem 
Para a aquisição dos valores das resistências 
elétricas pelo Método da queda de Tensão foram 
necessárias as conexões mostradas na Figura 8. 
 
Figura 8: Esquema de ligação no método da 
queda de tensão. 
 
 O procedimento realizado consistiu em aplicar 
uma fonte de corrente contínua aos enrolamentos 
conforme mostrado na Figura 8, a corrente 
circulante a princípio foi de 15% do valor nominal 
do enrolamento considerado, em seguida o valor foi 
diminuído para 10% e em um último momento, 
para 5%. Em todas as três etapas foram coletadas as 
leituras simultâneas de corrente e tensão; por meio 
da lei de Ohm foi possível o cálculo dos valores das 
resistências. 
O método da ponte é aquele em que se emprega 
a ponte de Wheatstone, ou a de Kelvin, para obter a 
resistência. Este método é aconselhável quando se 
deseja uma maior precisão nas medidas. Para evitar 
inconvenientes utiliza-se a ponte Kelvin, também 
conhecida por ponte dupla de Thomson, a qual é 
uma derivação da ponte de Wheatstone. 
A ponte de Wheatstone (Figura 5) é conectada 
ao enrolamento em que se deseja medir a 
resistência e através de um visor analógico é 
possível realizar a leitura informada pelo aparelho. 
A medição dos resultados dos valores de 
resistência com o Microohmímetro depende da 
forma em que estão ligados os enrolamentos. Na 
conexão em estrela sem neutro acessível a medição 
deve ser realizada entre os pares dos terminais 
conforme Figura 9. Já em conexão delta, a medição 
de resistências deve ser realizada conforme é 
apresentado na Figura 10. 
 
Figura 9: Medida de resistência para os 
enrolamentos conectados em estrela. 
 
 
Figura 10: Medida de resistência para os 
enrolamentos conectados em Delta. 
 
 
O Microohmítro foi conectado ao enrolamento 
em que se desejava realizar a medição da 
resistência e através de um visor digital foi possível 
realizar a leitura informada pelo aparelho. 
Descrição dos Procedimentos de Ensaio 
 Em um primeiro momento foi realizada a 
medição da resistência elétrica dos enrolamentos do 
transformador pelo método da queda de tensão. 
Para isso, o transformador trifásico de 1[kVA] foi 
conectado conforme a Figura 11, os valores de 
resistência foram coletados quando uma corrente 
contínua de 150, 100 e 50 [A] são aplicados ao 
circuito. As medidas obtidas podem ser verificadas 
através da Tabela 1. 
A temperatura do enrolamento foi medida por 
meio de um alicate amperímetro, posicionando o 
termopar junto ao enrolamento do equipamento, seu 
valor também consta na Tabela 1. 
 
Figura 11: Diagrama de Conexão do 
transformador trifásico.Tabela 1: Medida pelo método da queda de 
Tensão. 
Dados 
Medida 
1 
Medida 
2 
Medida 
3 
Média 
H1-H2 
Tensão 
[mV] 
298,6 171,3 85,5 
 
Corrente 
[mA] 
158,2 93,1 46,3 
 
Resistência 
[Ω] 
1,89 1,84 1,85 
1,86 
H1-H3 
Tensão 
[mV] 
284,1 174,7 81,4 
 
Corrente 
[mA] 
158 95,8 45 
 
Resistência 
[Ω] 
1,8 1,82 1,8 
1,81 
H2-H3 
Tensão 
[mV] 
284,6 175,2 82,5 
 
Corrente 
[mA] 
157,6 96,9 42,9 
 
Resistência 
[Ω] 
1,81 1,81 1,92 
1,85 
Temperatura das bobinas [ºC] 22,1 
 
Em sequência, a medição da resistência dos 
enrolamentos primário e secundário do 
transformador foi realizada através do método da 
ponte de Wheatstone (Figura 5), em conjunto à isso 
foi realizada a verificação da temperatura do 
enrolamento por meio do alicate amperímetro. Os 
valores obtidos por meio desse método podem ser 
vistos através da Tabela 2. 
 
Tabela 2: Medida pelo Método da Ponte. 
H1H2 
[Ω] 
H1H3 
[Ω] 
H2H3 
[Ω] 
X1X2 
[Ω] 
X1X3 
[Ω] 
X2X3 
[Ω] 
Temp. 
[ºC] 
1,43 1,425 1,435 4,67 4,775 4,775 22,1 
 
Em um último momento foi realizada a medição 
da resistência dos enrolamentos primário e 
secundário do transformador com o 
Microohmímetro (Figura 6), a temperatura do 
enrolamento foi medida, utilizando o alicate 
amperímetro e os valores encontrados estão 
dispostos na Tabela 3. 
 
Tabela 3: Medida com a Ponte de Wheatstone. 
H1H2 
[Ω] 
H1H3 
[Ω] 
H2H3 
[Ω] 
X1X2 
[Ω] 
X1X3 
[Ω] 
X2X3 
[Ω] 
Temp. 
[ºC] 
1,89 1,86 1,86 6,34 6,38 6,35 22,1 
 
Análise dos Resultados e Respostas das 
Perguntas Propostas 
Por meio do método da queda de Tensão foram 
encontrados os valores de tensão e corrente nos 
enrolamentos e em posse de tais medidas foi 
possível a obtenção dos valores das resistências 
elétricas dos enrolamentos do transformador através 
da lei de Ohm (equação 1). 
 
 (1) 
 
Onde: 
 
V – tensão aplicada; 
R – resistência elétrica cujo valor deseja-se 
descobrir; 
I – corrente aplicada. 
 
Os valores calculados podem ser observados na 
Tabela 1, com as medidas das resistências em mãos 
pôde-se realizar a correção dos valores das mesmas 
para a temperatura de 75 ºC, através da equação 
2. 
 
 
 
 (2) 
 
Onde: 
 
 – resistência elétrica na temperatura de 
referência; 
 – resistência elétrica na temperatura de 
ensaio; 
T – temperatura de referência; 
 – temperatura dos enrolamentos nas 
condições de ensaio; 
A temperatura de referência utilizada é de 75 ºC 
para transformadores. 
 
Os valores da resistências elétricas na 
temperatura de referência estão dispostos na Tabela 
4. 
 
 
 
Tabela 4: Método da queda de Tensão: 
Correção das resistências para temperatura de 
75ºC. 
Dados 
Medida 
1 
Medida 
2 
Medida 
3 
Média 
H1-H2 2,29 2,23 2,24 2,25 
H1-H3 [Ω] 2,18 2,2 2,18 2,18 
H2-H3 [Ω] 2,19 2,19 2,32 2,23 
 
Ao realizarmos as medições das resistências dos 
enrolamentos primário e secundário do 
transformador através do método da Ponte de 
Wheatstone encontramos os valores de tais 
resistências, o que pode ser verificado através da 
Tabela 2. Por meio de tais medidas realizamos a 
correção dos valores das resistências encontradas 
para a temperatura de 75ºC, através da equação 2. 
Os valores das resistências elétricas na 
temperatura de referência estão dispostos na Tabela 
5. 
 
Tabela 5: Método da Ponte de Wheatstone: 
Correção das resistências para temperatura de 
75ºC. 
H1H2 
[Ω] 
H1H3 
[Ω] 
H2H3 
[Ω] 
X1X2 
[Ω] 
X1X3 
[Ω] 
X2X3 
[Ω] 
1,73 1,72 1,74 5,65 5,78 5,78 
 
Através da medição de resistência com o 
Microohmímetro foi formulada a Tabela 3 com os 
valores encontrados. De posse de tais medidas e 
com o auxílio da equação 2, foi realizada a 
correção dos valores das resistências para a 
temperatura de 75ºC. 
Os valores das resistências elétricas na 
temperatura de referência estão dispostos na Tabela 
6. 
Tabela 6: Método do Microohmímetro: 
Correção das resistências para temperatura de 
75ºC. 
H1H2 
[Ω] 
H1H3 
[Ω] 
H2H3 
[Ω] 
X1X2 
[Ω] 
X1X3 
[Ω] 
X2X3 
[Ω] 
2,29 2,25 2,25 7,67 7,72 7,68 
 
Com base nos valores encontrados verifica-se 
que através do método da Ponte de Wheatstone 
foram alcançados resultados com menor índice de 
erros em relação aos demais métodos. Por 
apresentar uma menor variação entre as medidas 
testadas durante o experimento, pode-se afirmar 
que o método da Ponte fornece valores mais 
precisos para medidas de resistências. 
Tendo por base os valores encontrados através 
dos testes com o Microohmímetro (Tabela 3) foi 
possível calcular a resistência de cada uma das 
bobinas do transformador. 
Como o enrolamento primário do transformador 
foi conectado em delta (Figura 10), as resistências 
podem ser calculadas de acordo com as equações 3, 
4 e 5. 
 
 
 
 
 
 
 (3) 
 
 
 
 
 
 
 (4) 
 
 
 
 
 
 
 (5) 
 Os valores calculados podem ser observados 
através da Tabela 7. 
Taabela 7: Valores de resistência calculados 
para o enrolamento primário. 
H1 [Ω] H2 [Ω] H3 [Ω] 
2,76 2,76 2,87 
 
Já o enrolamento secundário do transformador 
foi conectado em estrela (Figura 9), dessa maneira, 
as resistências podem ser calculadas de acordo com 
as equações 6, 7 e 8. 
 
 
 
 
 (6) 
 
 
 
 (7) 
 
 
 
 (8) 
Os valores calculados podem ser observados 
através da Tabela 8. 
Tabela 8: Valores de resistência calculados 
para o enrolamento secundário. 
X1 [Ω] X2 [Ω] X3 [Ω] 
3,19 3,16 3,16 
 
Conclusões 
Referências 
 
[1] ETNA TRANSFORMADORES (São 
Paulo). TRANSFORMADOR 
TRIFÁSICO. 2017. Desenvolvido por Opendig. 
Disponível em: 
<http://etnatransformadores.com.br/transformador-
trifasico/>. Acesso em: 13 ago. 2017. 
 
 
[2] RIBEIRO, Thyago. Voltímetro e 
Amperímetro. Disponível em: 
<http://www.infoescola.com/eletricidade/voltimetro
-e-amperimetro/>. Acesso em: 13 ago. 2017. 
 
 
 
[3] INSTRUTEMP (São Paulo). Ponte de 
Wheatstone ITWHE01. Disponível em: 
<http://instrutemp.blogspot.com.br/2013/03/ponte-
de-wheatstone-itwhe01.html>. Acesso em: 13 ago. 
2017.
 Após a realização do experimento e de todos os 
cálculos necessários conclui-se que as medidas 
obtidas estão dentro dos padrões aceitáveis, haja 
vista que ocorreram variações mínimas quando os 
valores medidos e calculados foram comparados, 
variações estas que foram causadas devido a erros 
inerentes dos instrumentos utilizados, erros de 
paralaxe e eventuais falhas que podem ter 
acontecido durante o desenvolvimento do 
experimento. 
Tendo por base o referido acima, podemos 
afirmar que as espiras utilizadas nos testes estão em 
boas condições de funcionamento, bem como as 
conexões e contatos feitos no decorrer da aula 
laboratorial.