Laboratórios de Conversão de Energia

CENTRO UNIVERSITÁRIO DA FEI – FUNDAÇÃO EDUCACIONAL INACIANA

EXPERIÊNCIA 01

Estudo do Acoplamento Magnético no trafo com núcleo de ar

Gabriel Coutinho Ferreira – 12.114.229-3

Rodrigo Rostan Menezes da Silva– 12.114.421-6

Kaique Santos Sousa – 12.114.229-3

Turma: 610

São Bernardo do Campo

2016

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SUMÁRIO

1        Experiência 1 - Estudo do Acoplamento Magnético no trafo com núcleo de ar        4

1.1        Objetivo        4

1.2        Material Utilizado        4

1.3        Esquemas e circuitos utilizados        4

1.3.1        Esquema 1 – Comportamento do acoplamento magnético com a variação da distância entre as bobinas        4

1.3.2        Esquema 2 – Análise do acoplamento magnético numa terceira bobina em função da polaridade de outras duas bobinas geradores de campo        5

1.4        Tabelas, Fórmulas e Valores Calculados        6

1.4.1        Tabela 1        6

1.4.2        Tabela 1 -Gráficos        7

1.4.3        Tabela 2        9

1.4.4        Tabela 2        10

1.4.5        Análise de acoplamento magnético numa terceira bobina em função das polaridades das duas bobinas geradoras de campo magnético:        11

1.4.6        Fórmulas        12

1.5        Observações do Experimento        13

1.6        Questionário        14

2        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        16

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Esquema de Ensaio em Vazio de Transformadores        4

 

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1. Experiência 1 - Estudo do Acoplamento Magnético no trafo com núcleo de ar

1. Objetivo

Observar, analisar e determinar o acoplamento magnético entre duas bobinas com núcleo de ar.

1. Material Utilizado

• 1 variac 110V – fonte variável de ca.
• 1 reostato de 10,5 Ω - 8 A .
• 1 amperímetro de ferro móvel – escala 0 – 10 A
• 1 multímetro.
• 1 osciloscópio.
• 3 bobinas: 2 de 200 espiras e uma de 400 espiras, com identificação do no. de espiras, resistência elétrica e indutância.
• 1 escala métrica (variando de 1cm em 1cm).
• 1 escala angular (cariando de 0°até 90°).

1. Esquemas e circuitos utilizados

1. Esquema 1 – Comportamento do acoplamento magnético com a variação da distância entre as bobinas[pic 1]

Figura 1: Esquema do acoplamento magnético em relação variação da distância e posição relativa

1. Esquema 2 – Análise do acoplamento magnético numa terceira bobina em função da polaridade de outras duas bobinas geradores de campo[pic 2]

Figura 2: Esquema do acoplamento magnético em relação a polaridade de outras duas bobinas geradoras

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1. Tabelas, Fórmulas e Valores Calculados

1. Tabela 1

	Valores Medidos	Valores Calculados
x (cm)	V1 (rms) [mV]	I1 (rms) [A]	V2 (rms) [mV]	L11 (mH)	M (mH)	Ld1 (mH)
0	615,00	1,00	24,50	0,36	0,06499	0,33
1	615,00	1,00	16,80	0,36	0,04456	0,34
2	615,00	1,00	11,10	0,36	0,02944	0,34
3	615,00	1,00	7,78	0,36	0,02064	0,35
4	615,00	1,00	6,47	0,36	0,01716	0,35
5	615,00	1,00	5,72	0,36	0,01517	0,35
6	615,00	1,00	4,95	0,36	0,01313	0,35
7	615,00	1,00	4,30	0,36	0,01141	0,35
8	615,00	1,00	3,95	0,36	0,01048	0,35
9	615,00	1,00	3,68	0,36	0,00976	0,35
10	615,00	1,00	3,34	0,36	0,00886	0,35
símb.	descrição	valor	unidade
w	velocidade angular	376,99	rad/s
f	frequência	60,00	Hz
a	rel. de transformação	0,50	-
Z1	impedância de entrada vista pela bobina 1	0,615	Ohm
R1	Resistência do enrolamento da bobina 1	0,6	Ohm

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1. Tabela 1 -Gráficos

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

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1. Tabela 2

	Valores Medidos	Valores Calculados
Graus	V1 (rms) [mV]	I1 (rms) [A]	V2 (rms) [mV]	L11 (mH)	M (mH)	Ld1 (mH)
0	622,00	1,00	7,92	0,36	0,02101	0,35
15	622,00	1,00	7,65	0,36	0,02029	0,35
30	622,00	1,00	7,21	0,36	0,01913	0,35
45	622,00	1,00	6,55	0,36	0,01737	0,35
60	622,00	1,00	5,53	0,36	0,01467	0,35
75	622,00	1,00	4,05	0,36	0,01074	0,35
90	622,00	1,00	3,55	0,36	0,00942	0,35
símb.	descrição	valor	unidade
W	velocidade angular	376,99	rad/s
F	frequência	60,00	Hz
A	rel. de transformação	0,50	-
Z1	impedância de entrada vista pela bobina 1	0,615	Ohm
R1	Resistência do enrolamento da bobina 1	0,6	Ohm

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1. Tabela 2

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

1. Análise de acoplamento magnético numa terceira bobina em função das polaridades das duas bobinas geradoras de campo magnético:

Primeira medição:

Vsonda = 1,1 [V]

Segunda medição (invertendo a polaridade de uma das bobinas):

Vsonda = 24 [mV]

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1. Fórmulas

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

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1. Observações do Experimento

Podemos observar três importantes efeitos neste experimento:

1 – A variação da distância entre as bobinas gera uma variação da tensão induzida que pode chegar à zero dependendo da distância.

2 – A variação do ângulo entre as bobinas gera uma variação da tensão induzida que pode chegar a zero caso as bobinas estejam à 90°.

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