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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA F ILHO” FACULDADE DE ENGENHARIA - DEPARTAMENTO DE ENGENHARI A ELÉTRICA

ELETROTÉCNICA

Experiência 06: Transformador trifásico constituído por banco de três unidades monofásicas Objetivos: Verificar e analisar experimentalmente o comportamento de transformadores trifásicos do tipo banco de transformadores monofásicos, para as conexões em Y/Υ; ∆/Y e Y/∆. 1.0 – Introdução

Três transformadores monofásicos podem ser ligados para formar um banco trifásico em qualquer das conexões Y/Y, ∆/Y, Y/∆ e ∆/∆. Para cada tipo de conexão, em particular ∆/Y e Y/∆ as relações entre as tensões e correntes de linha do primário e secundário podem apresentar uma defasagem angular de 30º e também um fator multiplicativo de 3 . A seguir são apresentadas as deduções para tensões e correntes de linha para as conexões Y/Y, ∆/Y, Y/∆.

1.1 – Ligação Y/Y I

V3

V3

V

K V

K

K I

1 1 2 1

2 2 1 2

1 1 1 1

2 22 2

1 1 2 2

1 12 2

;

3 30

3 30

F F

F F

L F L F

L FL F

L F L F

L FL F

V N I NK K

V N I N

V V V VK

V VV V

I I I IK

I II I

= = = =

= ⇒ = =

=

=⇒ = =

=

ɺ ɺ ɺ ɺ

ɺ ɺɺ ɺ

ɺ ɺ ɺ ɺ

ɺ ɺɺ ɺ

1.2 – Ligação ∆∆∆∆/Y

3

IK

3V

K

V

K

I

V3

I

1 1 1 1

2 22 2

2 1

1 1 2 2

1 12 2

2 1

130

3 30 33 30

13 30

3 30 130

3 30 3

130

3

L F L F

L FL F

L L

L F L F

L FL F

L L

V V V VK

V VV V

V VK

I I I IK

I II I

I K I

= ⇒ = = −

=

⇒ =

= − ⇒ = =

−=

⇒ =

ɺ ɺ ɺ ɺ

ɺ ɺɺ ɺ

ɺ ɺ

ɺ ɺ ɺ ɺ

ɺ ɺɺ ɺ

ɺ ɺ

1.3 – Ligação Y/∆∆∆∆ I

V3

V3

V

K

3K I

K I

1 1 1 1

2 22 2

2 1

1 1 2 2

1 12 2

2 1

3 30 3 303 30

1 130

3

3 303 30

3 30

3 30

L F L F

L FL F

L L

L F L F

L FL F

L L

V V V VK

V VV V

V VK

I I I IK

I II I

I K I

= ⇒ = =

=

⇒ = −

= −⇒ = = −

= −

⇒ = −

ɺ ɺ ɺ ɺ

ɺ ɺɺ ɺ

ɺ ɺ

ɺ ɺ ɺ ɺ

ɺ ɺɺ ɺ

ɺ ɺ

2

2.0 - Parte Prática 2.1 – Conexão Y/Y (estrela/estrela)

Figura 1 – Conexão Y/Y

2.1.1 Monte o circuito da Figura 1, com os transformadores monofásicos na ligação 110/220 V; 2.1.2 Aplicar (tensão de linha) Vab = 110 V através do Variac trifásico; 2.1.3 Anote na Tabela 1 a leitura das tensões de fase e linha (primário e secundário) e correntes

de fase e de linha (primário);

Tabela 1: Tensões e correntes para a ligação Y/Y Vab

(V) Vbc (V)

Vca (V)

Van (V)

Vbn (V)

Vcn (V)

Ia linha (A)

Ia fase (A)

Primário (Y) Secundário (Y) --- ---

2.1.4 Aplique tensão de linha reduzida (Vab ≅ 10 V); 2.1.5 Através do osciloscópio encontre o período da forma de onda da tensão de linha (60hz); Obs.: Para os itens seguintes mostrar como colocou as ponteiras do osciloscópio (Canal1 e Canal2). 2.1.6 Verifique através do osciloscópio o defasamento angular entre as tensões de fase no

primário (Van e Vbn); 2.1.7 Ainda com tensão reduzida, verifique através do osciloscópio o defasamento angular entre

as tensões de linha no primário (Vab e Vbc); 2.1.8 Ainda com tensão reduzida, verifique através do osciloscópio o defasamento angular entre a

tensão de linha (Vab) e a tensão de fase (Van) no primário. 2.2 – Conexão ∆∆∆∆/ΥΥΥΥ (Delta/Estrela)

Figura 2 – Conexão ∆∆∆∆/ΥΥΥΥ

2.2.1 Monte o circuito da Figura 2, com os transformadores monofásicos na ligação 110/220V. 2.2.2 Aplicar (tensão de linha) Vab = 110 V através do Variac trifásico.

3

2.2.3 Anote na Tabela 2 a leitura das tensões de fase e linha (primário e secundário) e correntes de fase e de linha (primário);

Tabela 2: Tensões e correntes para a ligação ∆/Y Vab

(V) Vbc (V)

Vca (V)

Van (V)

Vbn (V)

Vcn (V)

Ia linha (A)

Ia fase (A)

Primário ( ∆∆∆∆)

Secundário (Y) --- --- 2.3 – Conexão ΥΥΥΥ/∆∆∆∆ (Estrela/Delta)

Figura 3 – Conexão ΥΥΥΥ/∆∆∆∆

2.3.1 Monte o circuito da Figura 3, com os transformadores monofásicos na ligação 220/110V. 2.3.2 Aplicar (tensão de linha) Vab = 220 V através do Variac trifásico 2.3.3 Anote na Tabela 3 a leitura das tensões de fase e linha (primário e secundário) e correntes

de fase e de linha (primário); 2.3.4 Utilizando tensão reduzida no primário (Vab≅≅≅≅10 V), visualize por meio dos canais 1 e 2 do

osciloscópio a defasagem de 30º entre as tensões de linha (Vab) do primário e secundário.

Tabela 3: Tensões e correntes para a ligação Y/∆ Vab

(V) Vbc (V)

Vca (V)

Van (V)

Vbn (V)

Vcn (V)

Ia linha (A)

Ia fase (A)

Primário (Y)

Secundário (∆) --- ---

3.0 Relatório

a) Apresentar todas as montagens.

b) Comentar todos os resultados.

c) Repetir teoricamente (com exceção das correntes) as Tabelas 1, 2 e 3 para Vab=110V, considerando os transformadores monofásicos na ligação 110/110V.

d) Repetir teoricamente (com exceção das correntes) as Tabelas 1, 2 e 3 para Vab=110V, considerando os transformadores monofásicos na ligação 220/220V.

e) Repetir teoricamente (com exceção das correntes) as Tabelas 1, 2 e 3 para Vab=110V, considerando os transformadores monofásicos na ligação 220/110V.

f) Repetir teoricamente (com exceção das correntes) as Tabelas 1, 2 e 3 para Vab=110V, considerando os transformadores monofásicos na ligação 110/440V.

Prof. Fábio Prof. Malange

Adilson - técnico Everaldo - técnico