A VERIFICAÇÃO TEÓRICO-EXPERIMENTAL DA OPERAÇÃO DO TRANSFORMADOR TRIFÁSICO COM ENROLAMENTOS CONECTADOS EM TRIÂNGULO (Δ) E ESTRELA (Y)

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CONVERSÃO DE ENERGIA

VERIFICAÇÃO TEÓRICO-EXPERIMENTAL DA OPERAÇÃO DO TRANSFORMADOR TRIFÁSICO COM ENROLAMENTOS CONECTADOS EM TRIÂNGULO (Δ) E ESTRELA (Y)

                                                     Relatório referente à aula prática V

                da disciplina de Conversão de

Energia do sexto período de

Engenharia Elétrica da UNILESTE.

Nome:

CORONEL FABRICIANO

NOVEMBRO/2016

1. INTRODUÇÃO

Os sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica são sistemas trifásicos pois:

• O volume de material condutor na transmissão em sistemas trifásicos é menor para a mesma quantidade de energia transmitida quando comparado com sistemas monofásicos ou outros sistemas polifásicos.
• A capacidade dos geradores aumenta em função do número de fases.
• A potência em sistemas monofásicos é pulsante com o dobro da freqüência da rede, ao passo que a potência em sistemas trifásicos é constante. Portanto, possibilitando um funcionamento mais suave dos motores.
• Para o funcionamento dos motores elétricos é necessário termos campos magnéticos girantes, o qual não é possível ser gerado em sistemas monofásicos.
• Transformadores monofásicos possuem em geral pequena capacidade de potência aparente (chamada capacidade de transformação). Quando se necessita de maiores potências utilizam-se transformadores trifásicos. Os transformadores trifásicos podem ser construídos de duas maneiras: (a) banco trifásico (composto por 3 transformadores monofásicos): A conexão em banco trifásico facilita a manutenção e substituição dos transformadores, porém com maior custo de investimento.

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 (b) núcleo trifásico (composto por um único núcleo – mononuclear) Esta forma de ligação resulta em transformadores menores e mais baratos devido a necessidade de menos material ferromagnético, porém com menor flexibilidade de manutenção.

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• Um transformador trifásico é constituído de pelo menos três enrolamentos no primário e três enrolamentos no secundário, os quais (como qualquer componente trifásico) podem ser conectado em Estrela (Y) ou Delta (∆). Por conseguinte, temos quatro possibilidade de ligação (conexão): Primário Secundário (Y/ Y) (Y / ∆) (∆ / Y) (∆ / ∆) Cada conexão possui determinadas características que determinam o uso mais adequado conforme a aplicação.

2. OBJETIVOS

        Verificar experimentalmente as relações entre as variáveis de operação nos transformadores trifásicos com enrolamentos conectados em Δ e Y. Desenvolver habilidades e competências para analisar o impacto dos transformadores trifásicos em sistemas elétricos de potência. Desenvolver habilidades na montagem de circuitos, medição, leitura e análise de grandezas elétricas.

3. PROCEDIMENTO PRÁTICO

1.  Materiais utilizados

• Medidores: Multímetro; amperímetro; watímetro;
• Fonte de tensão Variável trifásica;
• Transformador de Potência Trifásico;
• Resistor variável;
• Cabos e conectores;

3.2 Procedimento

A pratica foi executada utilizando um transformador trifásico configurado em Δ/Y 220/110V, primeiramente foram feitas todas as conexões de modo organizado com três cores diferentes para as fases: a fase “s” em vermelho, a fase “r” em verde, a fase “t” em amarelo e o neutro em azul. A fonte de tensão trifásica variável foi conectada no lado primário e o resistor variável no secundário. Para fazer as medições, foram conectados voltímetros em paralelo com a fonte, amperímetros em serie com as fases “r” e “t”, e um watímetro em série e paralelo simultaneamente.

Abaixo segue imagens ilustrativas do esquema elétrico e do circuito montado:

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4. RESULTADOS

Abaixo segue a tabela com os valores obtidos na prática experimental:

Medições para transformador trifásico em Δ/Y
	Primário	Secundário
VAB (V)	219,7	106,2
VBC (V)	216,6	108,9
VCA (V)	220,2	107,3
IA  (A)	1,3	2,408
IB (A)	1,2	2,402
IC (A)	1,2	2,37
P3F (w)	230	014
VAN (V)	60,9	X
VBN (V)	60,2	X
VCN (V)	61,5	X

Tabela 1

Diagrama trifásico de fasores das tensões de fase e de linha do primário e secundário em carga.

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5. CONCLUSÃO

As máquinas elétricas em geral possuem cada uma as suas especificidades, o que não difere dos transformadores. Estes possuem uma gama de aplicações específicas, que devem ser exploradas para o melhor aproveitamento possível de recursos, sejam estes em pequenos, médios ou grandes equipamentos, estabelecimentos, empresas, indústrias.