transformador

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO
CURSO DE ENGENHARIA
MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS
Turma 3004
Professor: OMAR
Alunos: RODRIGO DE ABREU MOREIRA 201301519677
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
TRANSFORMADOR E SEUS ENSAIOS
RODRIGO DE ABREU MOREIRA
RIO DE JANEIRO
2018
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO...............................................................................................................03
ENSAIO A VAZIO..........................................................................................................04
ENSAIO DE CURTO-CIRCUITO...................................................................................06
CONCLUSÃO...............................................................................................................07
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................07
INTRODUÇÃO
O transformador é uma máquina elétrica usada em corrente alternada para adequar uma determinada tensão que se deseja obter tendo-se uma diferente fornecida, podendo elevar ou rebaixar esta tensão fornecida. O princípio básico de funcionamento do transformador é o fenômeno conhecido como indução eletromagnética: quando um circuito é submetido a um campo magnético variável, aparece nele uma corrente cuja intensidade é proporcional às variações do fluxo magnético.
Essa prática em laboratório consiste na realização de 2 ensaios (a vazio e de curto-circuito) em transformador monofásico, cujo objetivo é a obtenção de resultados práticos, que serão confrontados com os cálculos teóricos obtidos a partir de determinadas características desse tipo de equipamento. Com base nos resultados aferidos, o profissional poderá alterar ou manter as características do transformador com o fim de lhe conferir segurança, estabilidade e durabilidade.
ENSAIO A VAZIO
Este é feito com o secundário em aberto, não ligado a nada, por isso o nome “a vazio”, então liga-se no primário a sua tensão nominal. Podemos então deduzir que o transformador estar realmente a vazio, pois não há carga conectada no secundário. Como não há carga no secundário, a corrente no secundário é nula, e a corrente no primário é mínima, suficiente apenas para magnetizar o núcleo.
Assim, concluímos que neste ensaio determinamos parâmetros em relação ao núcleo e a magnetização, já que o fluxo magnético é proporcional a tensão aplicada (estamos com a tensão nominal, então o fluxo é nominal).
O ensaio de curto aberto (ou a vazio) é realizado com o secundário em aberto e a tensão nominal aplicada ao primário, ou seja, o ensaio foi realizado no lado de baixa tensão do transformador, onde foi aplicada uma tensão nominal. Sob essas condições uma corrente de alguns poucos por cento da corrente de carga total é obtida, e em seguida, os resultados são anotados.
Figura 1: Esquema de ligação do ensaio a vazio
Fig 1 – Esquema de ligação ensaio a vazio Trafo monofásico
Dados do transformador:
Potência nominal: 1320VA
Tensão nominal: 380/220V
Frequência nominal: 60Hz
Relação de transformação de placa:
UTS = 380V
UTI = 380V
R.T. = 1
Valores obtido nos ensaios:
P1 = 39W P2 = -7W
I01 = 0,09A I02 = 0,07A I03 = 0,09A
VIN = 380V VOUT = 392V
Tamb = 25ºC
	IN
	IO
	IO%
	2A
	0,08
	4%
Fator de potência a vazio: 
Ângulo = 52,56º
Determinação dos parâmetros do ramo magnetizante
Parâmetros encontrados durante o ensaio
De posse desses valores obtemos os dados de magnetização:
Circuito equivalente
ENSAIO DE CURTO-CIRCUITO
Este ensaio é feito com os terminais no secundário em curto circuito, simulando uma carga máxima.
Como o secundário está em curto, já saberemos que não se pode aplicar a tensão nominal no primário, sob o risco de queimar o transformador. Deste modo, variamos essa tensão no primário de modo que seja estabelecida a corrente nominal do primário. Quando acontecer, também sabemos que pela relação de transformação, a corrente no secundário também estará à sua nominal.
Neste tipo de ensaio, por conveniência, o lado de alta tensão é tomado usualmente como sendo o primário, ou seja, o ensaio foi realizado no lado de alta tensão do transformador. O lado de baixa foi curto-circuitado e o procedimento durou 1min 30seg para que o equipamento não sofresse danos.
A tensão aplicada ao terminal primário não é a nominal, muito pelo contrário, é inferior. Então o fluxo magnético será minimizado a ponto de ser desprezível (pois ele é proporcional à tensão aplicada). Este teste parâmetros para calcular perdas no cobre.
Figura 2: Esquema de ligação do ensaio em curto-circuito
Fig 2 - Esquema de ligação ensaio em curto Trafo monofásico
Dados retirados do transformador:
P1 = 9W P2 = 24W
ICC1 = 1,32A ICC2 = 1,96A ICC3 = 2,10A
VIN = 10V
Tamb = 25ºC
Obs: Note que Icc = Iccn, logo não é necessário a correção de valores.
Parâmetros encontrados durante o ensaio
De posse nesses valores é possível calcular:
Circuito equivalente
CONCLUSÃO
Os objetivos de se realizar o ensaio a vazio de um transformador são a determinação da porcentagem de corrente a qual é perdida em função de sua própria magnetização e resistência de seus condutores, também chamada de Io%, esta por sua vez deve manter-se no máximo com 5% da corrente nominal do transformador, e também a determinação dos valores do ramo magnetizante do mesmo;
•	Ip = 0,0485A e Iq = 0,064ª;
•	O Io% é de 4% estando dentro da normalidade;
•	Porque a frequência é diretamente proporcional as perdas, sendo assim, as perdas a vazio e perdas no núcleo aumentam juntamente com o aumento da frequência;
Os objetivos de se realizar o ensaio em curto circuito de um transformador seja ele monofásico ou trifásico, é a determinação dos parâmetros percentuais R%, X%, e Z%, os quais nos dão uma noção das perdas no cobre, perdas e por magnetização, além de levar em conta a temperatura ambiente pois alterando-se a temperatura ambiente de onde trabalha um transformador este possuirá mais perdas por efeito joule ou seja aumentará o R%, e consecutivamente seu Z%. Vcc% = 4,54% estando dentro da norma da ABNT, a qual diz que deverá estar até 10%.
Essa análise concluiu o relatório deixando claro que os ensaios em vazio e em curto circuito, em conjunto, são capazes de recolher dados suficientes para simular e prever o funcionamento de qualquer transformador.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
http://carlosmatheus.com.br/?p=95
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe_lwAF/ensaio-a-vazio-curto
https://www.osetoreletrico.com.br/ensaios-de-rotina-em-transformadores-eletricos/
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABwFUAG/ensaio-transformadores