Relatorio_4_Conversão

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UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO DA LUSOFONIA AFRO-BRASILEIRA 
INSTITUTO DE ENGENHARIAS DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL - 
IEDS 
BACHARELADO EM ENGENHARIA DE ENERGIAS 
 
 
PRÁTICA 4 DE CONVERSÃO ELETROMECÂNICA 
 
 POLARIDADE DE TRANSFORMADORES 
 
 
Cláudia Elisa César Guimarães 
 
 
 
Docente: Humberto Ícaro Pinto Fontinele 
 
 
 
 
 
ACARAPE-CE 
JULHO 2021 
http://sigaa.unilab.edu.br/sigaa/public/docente/busca_docentes.jsp/hicaropf
 
 
Sumário 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 3 
2. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 5 
3. MATERIAIS UTILIZADOS .............................................................................................. 5 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................................ 5 
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................................... 6 
5.1. QUESTÕES ADICIONAIS ........................................................................................ 9 
6. CONCLUSÃO ................................................................................................................... 11 
7. REFERÊNCIAS ................................................................................................................ 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
A polaridade de um transformador é a marcação existente nos terminais dos 
enrolamentos dos transformadores indicando assim o sentido da circulação de corrente 
em um determinado instante em consequência do sentido do fluxo produzido. Ela deve 
ser estabelecida como base para o entendimento do funcionamento do transformador, 
pois, com a instalação de dois ou mais transformadores em paralelo, as conexões dos 
secundários formarão uma malha. 
Quando os transformadores possuírem a mesma polaridade, as forças 
eletromotrizes anulam-se, ou seja, a tensão resultante será zero. Quando a soma das forças 
eletromotrizes resultarem em um valor diferente de zero, surgirá uma corrente de 
circulação com valores elevados, pois é limitada apenas pelas impedâncias secundárias. 
Assim, tem-se que umas das principais condições para estabelecer o paralelismo de 
transformadores é a de possuírem a mesma polaridade. 
Os transformadores podem ter polaridade aditiva e subtrativa, sendo que: 
a) A polaridade subtrativa possui o mesmo sentido dos enrolamentos; 
b) A polaridade aditiva possui sentidos contrários dos enrolamentos; 
A figura 1, ilustra o sentido dos enrolamentos. 
 
Figura 1 - Sentido dos enrolamentos 
 
Fonte: Eletrotécnica atual, 2015 
 
 
 
 
 
 
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Marcação dos terminais: 
A ABNT recomenda que os terminais de tensão superior sejam marcados com H1 
e H2 e os de tensão inferior com X1 e X2, sendo que os índices 1 serão marcados na 
origem das setas que designam a polaridade. 
 
Figura 1.2 - Marcação da polaridade de transformadores monofásicos 
 
Fonte: Roteiro, UNILAB 
 
Existem vários métodos de ensaio, eles são: 
a) Método do golpe indutivo com corrente contínua; 
b) Método da corrente alternada; 
c) Método do transformador padrão; 
Abordando sobre o método de corrente alternada que é um método limitado a 
relações de transformação 30:1 e ocorre o seguinte: 
 
- Aplica-se uma tensão alternada convenientemente aos terminais de tensão 
superior (caso 1) e depois entre os terminais adjacentes (caso 2). 
- Se a primeira leitura for menor que a segunda, a polaridade é subtrativa em caso 
contrário é aditiva. Esta conclusão é obtida da própria definição de transformadores 
aditivo e subtrativo; 
Figura 1.3 - Método de ensaio em corrente alternada 
 
 
Fonte: Roteiro, UNILAB 
 
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2. OBJETIVOS 
 
• Conhecer os métodos para determinar a polaridade de transformadores 
monofásicos; 
• Determinar a polaridade relativa entre duas bobinas.; 
• Definir a marcação dos terminais; 
• Observar a importância da polaridade nas ligações trifásicas; 
• Analisar o desfasamento angular nos transformadores trifásicos; 
 
3. MATERIAIS UTILIZADOS 
 
a) Transformadores; 
b) Cabos condutores; 
c) Voltímetro; 
d) Amperímetro; 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
• Utilizando o método da corrente alternada (vide explanação teórica), determinou-
se a polaridade entre as bobinas do transformador monofásico da bancada. 
Colocou-se e a marca da polaridade nas bobinas abaixo, que representam as do 
transformador, de acordo com o ensaio feito por você. Em seguida verificou-se a 
importância de se conhecer a polaridade das bobinas que formam uma ligação 
trifásica; 
 
• Utilizando três transformadores monofásicos montou-se as ligações a seguir. Para 
cada banco formado meça as tensões de linha e de fase. Comentou-se suas 
observações; 
• Montou-se um banco delta-delta como mostrado na figura a seguir. Com cuidado 
fechou-se o delta do secundário diretamente. Verificou-se com um voltímetro se 
a tensão entre os terminais que vão ser curto-circuitados é zero; 
 
 
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• Esses foram os procedimentos realizados ao longo da prática. Foi uma prática 
longa isto porque verificou-se a polaridade, as tensões de fase, ou seja, a tensão 
de fase a, fase b e fase c, tanto no lado de alta como no lado de baixa assim com 
as tensões de linha entre essas fases, também no lado de alta e de baixa; 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Como mencionou-se na introdução a polaridade consiste na defasagem existente 
entre as tensões induzidas no primário e no secundário de um transformador, logo, se as 
duas tensões tiverem o mesmo sentido sentidos diz-se que o transformador possui 
polaridade subtrativa e caso contrário a polaridade é aditiva. 
Assim sendo, para realização do primeiro procedimento, referente ao método da 
corrente alternada, determinou-se a polaridade entre as bobinas do transformador 
monofásico da bancada. Fez-se duas medições, na primeira medição aplicou-se a tensão 
de entrada em um dos transformadores, sendo que essa tensão de entrada foi de 220V e a 
tensão de saída foi de 266 V, logo, a polaridade subtrativa (mesmo sentido dos 
enrolamentos). E na segunda medição trancando os lados, aplicou-se novamente uma 
tensão de entrada de 220 V e ela cai para 169 V, que é a tensão na saída, logo, a polaridade 
é aditiva. 
 A figura a seguir representa dos dois procedimentos, a polaridade Subtrativa (à 
esquerda) e aditiva (à direita). 
 
Figura 1 – Identificação da polaridade 
 
Fonte: Aw storm 
 
 
 
 
 
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Para o segundo procedimento, utilizou-se três transformadores monofásicos 
montou-se as ligações essas quatro (4) ligações, aplicou-se uma tensão de entrada de 220 
V da fonte de alimentação trifásica. 
Cada ligação apresentou as tensões de linha e de fase, tanto no lado de alta e de 
baixa tensão. 
 
 
Figura 2 - Esquema das ligações 
 
Fonte: Roteiro, UNILAB 
 
Na ligação (a), a relação de transformadores é Y -Y, com a polaridade nas bobinas 
com a mesma orientação, como ilustra a figura e os resultados obtidos foram: 
Tabela 1 – Resultados da ligação Y-Y, item (a) 
Lado de alta (H) Lado de baixa (X) 
V, fase [V] V, Linha 
[V] 
V, fase [V] V, Linha [V] 
VAn= 126 VAB= 213 VAn= 28 VAB= 48 
VBn= 128 VBC= 217 VBn= 28 VBC= 49 
VCn= 126 VAC= 216 VCn= 28 VAC= 49 
Fonte: Autor, 2021 
 
 
 
 
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Na ligação (b), a relação de transformadores é Y -Y, com uma das polaridades 
invertida (B), como ilustra a figura e os resultados obtidos foram: 
 
Tabela 2 – Resultados da ligação Y-Y, item (b) 
Lado de alta (H) Lado de baixa (X) 
V, fase [V] V, Linha 
[V] 
V, fase [V] V, Linha [V] 
VAn= 125 VAB= 212 VAn= 28 VAB= 30 
VBn= 127 VBC= 216 VBn= 29 VBC= 29 
VCn= 125 VAC= 217 VCn= 28 VAC= 49 
Fonte: Autor, 2021 
 
Na ligação (c), a relação de transformadoresé Δ -Y, com a polaridade nas bobinas 
com a mesma orientação, como ilustra a figura e os resultados obtidos foram: 
Att: a tensão de linha e a tensão de fase no lado de alta são iguais; 
 
Tabela 3 – Resultados da ligação Δ -Y, item (c) 
Lado de alta (H) Lado de baixa (X) 
V, fase [V] V, Linha 
[V] 
V, fase [V] V, Linha [V] 
VAn= 215 VAB= 215 VAn= 49 VAB= 84 
VBn= 218 VBC= 218 VBn= 48 VBC= 84 
VCn= 219 VAC= 219 VCn= 49 VAC= 86 
Fonte: Autor, 2021 
Na ligação (d), a relação de transformadores é Δ -Y, com uma das polaridades 
invertida (B), como ilustra a figura e os resultados obtidos foram: 
Tabela 4 – Resultados da ligação Δ -Y, item (d) 
Lado de alta (H) Lado de baixa (X) 
V, fase [V] V, Linha 
[V] 
V, fase [V] V, Linha [V] 
VAn= 0 VAB= 0 VAn= 49 VAB= 49 
VBn= 219 VBC= 219 VBn= 48 VBC= 49 
VCn= 219 VAC= 219 VCn= 48 VAC= 86 
Fonte: Autor, 2021 
 
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Por último, montou-se um banco delta-delta como mostrado na figura a seguir e 
verificou-se verifique com um voltímetro que a tensão entre os terminais que vão ser 
curto-circuitados é zero. 
 
Figura 3 - Esquema Delta - Delta 
 
Fonte: Roteiro, UNILAB 
 
 
5.1.QUESTÕES ADICIONAIS 
 
1. Explique o porquê da necessidade do voltímetro 
R: Nessa prática o voltímetro foi bastante utilizado, logo ele foi muito importante 
para a verificação das tensões, onde primeiro foi usado para a determinação da polaridade 
e em seguida para determinar a tensão de linha e as de fase, logo com a ajuda do 
voltímetro conseguiu-se determinar as tensões nos terminais ligação. 
 
 
2. Responda as questões abaixo. 
2.1.Qual a vantagem de se ter transformadores com polaridade subtrativa. 
R: A polaridade subtrativa tem como principal vantagem estabelecer e manter o 
paralelismo dos transformadores, isto porque, como abordado na introdução em 
um transformador em paralelo e com a mesma polaridade, a tensão resultante será zero e 
surgirá uma corrente de circulação elevada, pois será limitada apenas pelas impedâncias 
secundárias. 
 
 
3. Que se entende por defasamento angular nos transformadores? 
R: O defasamento angular nos transformadores é a diferença de fases ou 
deslocamento angular entre as tensões dos terminais de tensão inferior e tensão superior. 
 
 
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4. Em que situação é importante se conhecer o defasamento angular de um 
transformador? 
 
R: É importante se conhecer o defasamento angular em transformadores em 
paralelo, isto é uma situação, sabendo que eles possuem o mesmo defasamento angular, 
pois como a demanda de energia é muito grande para apenas um equipamento, 
garantindo que ambos os transformadores estarão sobre o mesmo potencial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. CONCLUSÃO 
Portanto, a polaridade de um transformador é a marcação existente nos terminais 
dos enrolamentos dos transformadores, indicando o sentido da circulação de corrente em 
um determinado instante em consequência do sentido do fluxo produz, realizando todos 
procedimentos solicitados achou-se as tensões de linha e as tensões de fase das ligações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7. REFERÊNCIAS 
FITZGERALD, A. E., KINGSLEY Jr. C. E UMANS, S. D. Máquinas Elétricas: com 
Introdução à Eletrônica De Potência. 6ª Edição, Bookman, 2006. Capítulo 2 – 
Transformadores; 
Manual de laboratório de conversão eletromecânica;