Aula Prtica 1 Mquinas Eltricas para Automao Prof. Cassiano Rech Prof. Tadeu Vargas

EXPERINCIA 1 ENSAIO EM CURTO-CIRCUITO E A VAZIO 1 OBJETIVOS

O objetivo desta experincia possibilitar a determinao dos parmetros do circuito equivalente de transformadores monofsicos em regime permanente atravs de ensaios a vazio e em curto-circuito realizados em laboratrio.

1.1 NOMENCLATURAS

AT e BT Alta e Baixa Tenso H1 e H2 Terminais do lado de AT X1 e X2 Terminais do lado de BT

2 ENSAIO A VAZIO

2.1 MATERIAL NECESSRIO

A tabela a seguir descreve o material necessrio para a realizao deste ensaio.

Equipamento Patrimnio 1 VARIAC monofsico 1 Voltmetro 1 Ampermetro 1 Wattmetro 1 Transformador monofsico Cabos para ligao

2.2 PREPARAO

Anotar os dados de placa do transformador a ser ensaiado. Potncia nominal SN = ________ [VA] Tenso nominal VN = ________ [V] Corrente nominal IN = ________ [A] N do Patrimnio NP = _____________

2.3 EXECUO

(i) Ligar o transformador em uma fonte de tenso varivel, com frequncia nominal, usualmente alimentando o lado de BT e deixando em vazio (aberto) o lado de AT, conforme esquema a seguir. Obs. Verificar se o VARIAC esta na posio 0 V.

VN=Vvazio

X1WA

X2

H1

H2

V1

LPS

Ivazio

Figura 1. Diagrama para ensaio a vazio

(ii) Anotar a relao de transformao de placa.

V1_placa V2_placa

Alimentar o transformador com o valor da tenso nominal (V1 = VN). (iii) Anotar os valores da potncia, corrente, tenso da Figura 1.

Vvazio (V) Ivazio (A) Pvazio (W)

2.4 GUIA DE ANLISE

(i) Calcular a porcentagem da corrente primria a vazio relativa corrente nominal para V1 = VN.

IN (A) Ivazio (A) Ivazio (%)

(ii) Calcular os parmetros da impedncia de magnetizao, referidos ao lado de AT e de BT.

vazio

vazioC P

VR

2

= 2

vazioM

vazio

VXQ

=

vaziovaziovazio IVS = 22 vaziovaziovazio PSQ = (iii) Determinar o valor do fator de potncia em vazio. cos() = ______________

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3 ENSAIO EM CURTO-CIRCUITO

3.1 MATERIAL NECESSRIO

A seguir est descrito o material necessrio para a realizao deste ensaio:

Equipamento Patrimnio 1 VARIAC monofsico 1 Voltmetro 1 Ampermetro 1 Wattmetro 1 Transformador monofsico Cabos para ligao

3.2 PREPARAO

Os dados de placa do transformador a ser ensaiado so os mesmos do ensaio anterior (ensaio a vazio).

3.3 EXECUO

(i) Ligar o transformador a uma fonte de tenso varivel, frequncia nominal, alimentando o lado de AT e curto circuitando o lado da BT, conforme ilustra o esquema a seguir: Obs. Verificar se o VARIAC esta na posio 0 V.

WLPS

Vcurto

X1

X2

H1

H2

A

V

IN=Icurto

Figura 2. Diagrama para ensaio em curto-circuito

(i) Anotar os valores da potncia, corrente e tenso do ensaio.

Vcurto (V) Icurto (A) Pcurto (W)

3.4 GUIA DE ANLISE

(i) Calcular a porcentagem da tenso primria em curto circuito, relativa a tenso primria nominal para Icurto = IN.

VN Vcurto Vcurto (%)

(ii) Calcular os parmetros da impedncia srie equivalente do transformador, referidos ao lado de AT e de BT. Considerando que:

21curto

curtoEQ

IP

R = 21curto

curtoEQ

IQ

X =

curtocurtocurto IVS = 22

curtocurtocurto PSQ =

4 QUESTES

a) Quais os objetivos da realizao do ensaio a vazio? Este ensaio deve ser normalmente no lado de AT ou de BT? Por qu? b) Quais os objetivos da realizao do ensaio em curto-circuito? c) Esboce os circuitos equivalentes do transformador ensaiado.

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EXPERINCIA 2 ENSAIO DE POLARIDADE E DE CONEXES SRIE E PARALELO

1 OBJETIVOS

O objetivo desta experincia possibilitar que o aluno conhea a determinao da polaridade de um transformador por meio de um ensaio. Alm disso, aps a determinao da polaridade so apresentados alguns arranjos de transformadores com ligaes em srie e/ou paralelo, com o intuito da determinao das tenses de operao dos terminais de AT e BT do transformador para a configurao desejada. 2 ENSAIO DE POLARIDADE E CONEXES

SRIE E PARALELO

Os testes de identificao de bobinas e de polaridade so fundamentais quando se considera a maneira pela qual os enrolamentos mltiplos de um mesmo transformador ou vrios transformadores individuais podem ser ligados em srie ou em paralelo com o intuito de obter diferentes nveis de tenso. Para ligar enrolamentos em paralelo, os mesmos devem apresentar a MESMA tenso e a MESMA polaridade instantnea. Caso contrrio, circulariam elevadas correntes em ambos enrolamentos, uma vez que as suas impedncias internas equivalentes so relativamente pequenas. 3 ENSAIO DE POLARIDADE COM MTODO

DA CORRENTE ALTERNADA

3.1 MATERIAL NECESSRIO

A seguir est descrito o material necessrio para a realizao deste ensaio:

Equipamento Patrimnio 1 VARIAC monofsico 2 Voltmetros 1 Transformador monofsico Cabos para ligao

Considerando a ligao da Figura 3 a polaridade do transformador pode ser definida com a seguinte relao:

Relao Polaridade V1 < V2 Oposta V1 > V2 Igual

H1

H2

X1

X2

V1

V2

V

Figura 3. Mtodo da corrente alternada

4 FORMAS DE LIGAO DAS CONEXES

SRIE E PARALELO

4.1 MATERIAL NECESSRIO

A seguir est descrito o material necessrio para a realizao deste ensaio:

Equipamento Patrimnio 1 VARIAC monofsico 2 Voltmetros

1 Transformador com derivaes na entrada e na sada

Cabos para ligao Para cada forma de ligao determine qual tenso pode ser aplicada no enrolamento primrio e qual tenso obtida no enrolamento secundrio. Obs. Ateno aos nveis de tenso de cada enrolamento.

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AT e BT em srie

16V

16V110V

110V

AT e BT em srie

16V

16V110V

110V

AT em srie e BT em paralelo

110V

110V 16V

16V

AT em paralelo e BT em srie

16V

16V110V

110V

AT em paralelo e BT em paralelo

110V

110V

16V

16V

AT em srie e BT em paralelo com conexo errada

16V

16V110V

110V