CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA – ENGENHARIA ELÉTRICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS

CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA – ENGENHARIA ELÉTRICA

(1o SEM / 2015)

EPC03 – TRANSFORMADORES

INTEGRANTES DO GRUPO:

ENTREGUE EM:   18 / 04 / 2015

Problema 1

1. Nota-se que o fator de potência varia muito entre 0% e 20% da carga do transformador. Após 20% o valor se estabiliza, em um valor próximo a 1. Pode-se ver o gráfico na figura 1.

1. O fator de potência do lado de alta tensão tende a se estabilizar quando o fator de potência se aproxima de 1, pode-se ver o gráfico na figura 2.

1. De acordo com o carregamento do transformador a perda no núcleo não varia muito, devido ao fato da corrente de excitação permanecer constante durante o carregamento. A variação da corrente que passa as impedâncias dos enrolamentos está relacionada a variação do carregamento do transformador, por isso a perda no cobre tem grande variação, pode-se observar isto no gráfico da figura 3.

1. A relação entre a variação do fator de potência e as perdas no núcleo pode ser percebida no gráfico da figura 4. As perdas no núcleo sofrem poucas variações e as perdas no cobre são pequenas. A fase foi utilizada para as contas no módulo da corrente, por isso não tem grande interferência no valor das perdas

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1. Observa-se um melhor rendimento quando o transformador está operando em plena carga. A perda no cobre aumenta com o crescimento da corrente, logo, quando o transformador se aproxima de 100% nota-se uma variação pequena. Isto pode ser visto na figura 5.

1. Com auxílio do gráfico de fator de potência e rendimento (que pode ser visto na figura 6), pode-se observar que o rendimento máximo do transformador cresce conforme cresce o fator de potência.

1.  A regulação da tensão e o fator de potência não tem dependência linear, isto pode ser visto na figura 7.

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Problema 2

   

1. Certo. De acordo com a figura 2, o fator de potência varia quando o carregamento está acima de 20%, o fator de potência de carga é próximo ao fator de potência da entrada. A potência de entrada e seu fator de potência são alterados porque a carga determina o ângulo de fase na corrente de entrada e saída.

1. Falso. Fator de potência e potência aparente são inversamente proporcionais, ou seja, quanto maior o fator de potência menor a potência aparente, isso pode ser observado na seguinte equação:
   

[pic 2]

Onde Psaída = VS x IS x Fator de potência, e as perdas são constantes a variação do fator de potência.

1. Verdade. Pode-se analisar a afirmação relacionada ao rendimento na questão 9. Em uma faixa do fator de potência, quando aumenta o fator de potência também aumenta a porcentagem da regulação de tensão, isto pode ser observado na figura 7. Mas, ao partir de um certo FP, esta porcentagem diminui abruptamente. Ou seja, o fator de potência aumenta quando Va for negativo, quanto for positivo RT diminui de acordo com fator de potência, isto segundo a seguinte equação.

[pic 3]

        

1. Falso. Porque a potência ativa da carga é igual a zero.

Pativa (Carga) = 50k.(-0.25) + 50k.(-0.25) + 100k.(0.25) = -12.5k -12.5k + 25k = 0W

Isto acontece porque as impedâncias no circuito são iguais e não tem carga resistiva. Com isso, o circuito entra em ressonância com a frequência de rede, assim, tornando sua impedância máxima e corrente mínima, desta forma as perdas pelo efeito Joule diminuem.

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