Relatório Máquinas Elétricas

Prática 6 – Polaridade de Transformadores

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SUMÁRIO

1.        OBJETIVOS        

2.        INTRODUÇÃO        

3.        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        

4.        QUESTIONÁRIO        

5.        CONCLUSÃO        

6.        BIBLIOGRAFIA        

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1. OBJETIVOS

• Determinar a polaridade de transformadores monofásicos através do método de corrente alternada;
• Definir a marcação dos terminais;
• Observar a importância da polaridade nas ligações trifásicas;
• Analisar o defasamento angular nos transformadores trifásico.

1. INTRODUÇÃO

Um transformador é o dispositivo que, recebendo, em seus terminais de primário, um dado nível de tensão CA, é capaz de fornecener um nível de tensão distinto em seus terminais de secundário, mas com a mesma frequência fornecida no primário. Essa transformação de tensão se dá pela ação do fluxo magnético comum às bobinas de primário e secundário, que não estão eletricamente ligadas.

Os terminais de bobinas distintas de um mesmo transformador, magneticamente acopladas, apresentam a mesma polaridade quando as correntes elétricas que entram por esses terminais geram fluxos magnéticos concordantes. Dois terminais de bobinas com a mesma polaridade são marcados com um ponto.

Sempre que a tensão primária por positiva no terminal indicado com um ponto, então a tensão sencundária também será positiva no terminal indicado com ponto. Quando a corrente de primário entra pelo terminal com ponto, ela sai pelo terminal com ponto no secundário, como mostra a figura 1.

Figura 1 - Polaridade de Transformadores

[pic 4]

Fonte: [5]

Dois terminais têm polaridade subtrativa quando as tensões de primário e secundário têm polaridade opostas. Quando as polaridades são iguais, têm-se terminais de polaridade aditiva.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Inicialmente, utilizou-se o método de ensaio de corrente alternada para determinar a polaridade entre as bobinas do transformador obtido.

Para aplicar o método, foi necessário o auxílio de um outro transformador para reduzir a tensão de 220 V para 75 V, uma vez que não foi possível identificar a tensão máxima suportada pelo transformador em estudo.

A primeira ligação realizada é mostrada na figura 2. Como a tensão medida no voltímetro foi de 0 V, pode-se inferir que os terminais H1 e X1 têm a mesma polaridade, como indicado com um “ponto”, também na figura 2.

Figura 2 - Polaridade Subtrativa

[pic 5]

Fonte: os próprios autores

A segunda ligação é mostrada na figura 3. A tensão medida pelo voltímetro foi de 143 V, indicando polaridades aditivas. O terminais com mesma polaridade foram novamente marcados com um “ponto”.

Figura 3 - Polaridade Aditiva

[pic 6]

Fonte: os próprios autores

Utilizando-se agora três bobinas do transformador fornecido, mediram-se novamente as tensões a fim de se determinar as polaridades. O “ponto” indica terminais de mesma polaridade.

Figura 4 - Polaridade de Três Bobinas

[pic 7]

Fonte: os próprios autores

Utilizaram-se então três transformadores monofásicos para realizar as ligações das figuras 5, 7, 9 e 11. Mediram-se as tensões de linha e de fase de cada montagem.

Figura 5 - Ligação Estrela – Estrela Equilibrado

[pic 8]

Fonte: [2]

Tabela 1 - Tensões de Linha e de Fase

Vab	126 V		Va	79
Vac	125 V		Vb	79
Vbc	125 V		Vc	70

Fonte: os próprios autores

Figura 6 - Fasores Ligação Estrela Equilibrado

[pic 9]

Fonte: os próprios autores

Nessa ligação os terminais de mesma polaridade, aqueles não marcados pelo “ponto”, são ligados no centro estrela, tanto no primário como no secundário do transformador. Isso proporciona um sistema equilibrado, com fasores de tensão de igual magnitude.

Figura 7 - Ligação Estrela - Estrela Desequilibrado

[pic 10]

Fonte: [2]

Tabela 2 - Tensões de Linha e de Fase

Vab	95		Va	79
Vac	125		Vb	79
Vbc	85		Vc	70

Fonte: os próprios autores

Figura 8 - Fasores Ligação Estrela Desequilibrado

[pic 11]

Fonte: os próprios autores

Como a fase B do primário teve sua polaridade invertida em relação às demais fases, ligando-se o terminal com “ponto” da fase B ao centro estrela, enquanto as outras fases ligaram-se os terminais sem ponto. Essa inversão gera um desequilíbrio nas tensões de linha, como pode ser visto na Tabela 2 e no gráfico da figura 8.

Figura 9 - Ligação Delta - Estrela Equilibrado