UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA

FACULDADE DE ENGENHARIAENGENHARIA ELÉTRICA

ENSAIO 3

RELATÓRIO

GUSTAVO IANNACONE DI MAIO SILVAMATHEUS ANDRADE

DAVI LANZIERI DE SOUZA

JUIZ DE FORA2016

GUSTAVO IANNACONE DI MAIO SILVAMATHEUS ANDRADE

DAVI LANZIERI DE SOUZA

ENSAIO 3

Relatório apresentado à disciplina Laboratório de Maquinas, como parte dos requisitos necessários para aprovação.

Professor: Pedro Gomes

JUIZ DE FORA2016

SUMÁRIO

1. TÍTULO.................................................................................................................42. OBJETIVOS..........................................................................................................43. FUNDAMENTOS TEÓRICOS...............................................................................44. EXECUÇÃO..........................................................................................................4

4.1. ENSAIO DE CIRCUITO ABERTO.................................................................4

4.2. ENSAIO DE CURTO CIRCUITO....................................................................6

4.3. SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL.................................................................8

5. CONCLUSÕES...................................................................................................10

1. TÍTULOEnsaios Complementares para Transformadores

2. OBJETIVOS

O objetivo dessa prática é de realizar ensaios afim de definir a regulação de

tensão e a polaridade dos transformadores monofásicos e trifásicos

estudados nas aulas anteriores.

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

4. EXECUÇÃO4.2. DADOS NOMINAIS DO TRANSFORMADOR

O transformador utilizado durante os ensaios é um transformador didático em

que se tem acesso a todas as suas bobinas, sendo possíveis então diversos tipos de

ligações, tanto em Y quanto em Δ e uma faixa variável de tensões.

A tabela abaixo mostra os dados do transformador que foi experimentado.

Potencia

nominal [VA]

Tensão de

Linha (AT) [V]

Tensão de

Linha (BT) [V]

Frequência

Nominal [Hz]

Ligação

(AT)

Ligação

(BT)

1000 220 190 60 Δ Y

Para conhecer a relação de transformação do transformador a ser

experimentado, tensões de linha e fase foram medidas com o transformador sendo

alimentado em 100V pelo lado de alta, este estando à vazio.

Tensão de Linha

(AT) [V]

Tensão de Fase

(AT) [V]

Tensão de Linha

(BT) [V]

Tensão de Fase

(BT) [V]

100 100 87 50,6

Relação de transformação:

4

r=V LAT

V LBT

= 100V87V

=1,1494

Relação de espiras:

a=V ΦAT

V ΦBT= 100V50,6V

=1,9763

4.3. TESTE DE POLARIDADE

Tensão de entrada (V1)

Tensão diferencial (V2)

Polaridade do Transformador

50 37 Subtrativa

4.4. REGULAÇÃO DE TENSÃO

Carga Resistiva

Tensão de saida

Corrente de saida

Potencia de entrada Potencia de saida Potencia fornecida

Wattimetro 1

Wattimetro 2

Wattimetro 3

Wattimetro 4

221 0 37 -3 0 0 0220 0.53 53 14 17 17 34220 0.127 70 30 33 33 66220 0.213 86 46 49 49 98219 0.3 103 65 66 68 134219 0.39 120 81 82 84 166218 0.453 136 95 97 98 195218 0.543 152 111 113 114 227218 0.623 174 130 134 131 265217 0.687 186 143 148 144 292

5

217 0.777 202 158 163 159 322216 0.837 219 179 177 174 351217 0.923 236 189 193 192 385216 0.993 252 203 208 207 415216 1.087 268 218 222 223 445216 1.633 284 233 236 238 474

Carga IndutivaTensão

de saidaCorrente de saida

Potencia de entrada Potencia de saida Potencia fornecidaWattimetro 1 Wattimetro 2 Wattimetro 3 Wattimetro 4

220 0 -2 37 0 0 0220 0.07 -11 50 14 -8 6220 0.017 -20 64 28 -18 10219 0.26 -29 77 41 -27 14217 0.35 -38 90 57 -37 20217 0.44 -47 102 67 -45 22217 0.54 -56 117 80 -55 25217 0.63 -64 129 93 -63 30216 0.72 -76 138 100 -74 26215 0.82 -84 151 112 -82 30215 0.9 -93 165 125 -91 34215 1.01 -103 181 138 -101 37214 1.11 -109 190 150 -109 41213 1.2 -117 203 161 -116 45212 1.3 -125 216 172 -125 47212 1.36 -133 230 185 -133 52

4.5. SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL

A terceira parte deste experimento foi a realização de uma simulação

computacional dos ensaios de curto circuito e circuito aberto afim de comparar o

comportamento de um transformador real a um transformador ideal.

Inicialmente foi realizada a simulação em circuito aberto. A figura 3,abaixo,

representa o circuito montado no software PSIM considerando os parâmetros

obtidos em laboratório.

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Figura 3: Ensaio de Circuito Aberto – Simulação 1

A figura 4 a seguir representa o valor de corrente medido para a simulação

acima. Porém, a corrente obtida difere bastante da obtida no experimento. Essa

diferença deve ser devido ao fato de a resistência dos enrolamentos ter sido

desprezada.

Figura 4: Resultados da simulação 1

A segunda simulação realizada foi a de curto circuito. A figura 5 a seguir

representa o ensaio de curto montado no software PSIM.

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Figura 5: Ensaio de Curto Circuito – Simulação 2

A figura 6 a seguir apresenta os resultados obtidos na simulação

computacional. Pôde-se observar que neste segundo caso a corrente obtida é

totalmente coerente com o valor medido. O que mostra que o teste de curto circuito

neste experimento foi mais eficaz do que o teste de circuito aberto quando

comparadas uma situação real com uma ideal.

Figura 6: Resultados da simulação 2.

5. CONCLUSÕES

Por fim, após analisar os resultados de ambos os casos, simulação e

experimento, pode-se concluir que os resultados obtidos foram satisfatórios. Além

disso, é possível observar que em ambos os casos os resultados são coerentes e se

confirmam, salvo uma discrepância observada no ensaio de circuito aberto, que

pode ter sido causada pois a resistência dos enrolamentos foi desconsiderada.

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Logo, considerando a semelhança dos resultados obtidos com os resultados

esperados pode-se dizer que o método dos dois wattímetros é confiável para ser

usado parâmetros de medição de potência em circuitos trifásicos

6. REFERENCIAS

[1] ELÉTRICA, Universidade Federal De Santa Catarina Departamento De

Engenharia. Aula 09, potência trifásica. Fev. de 2008. Notas de Aula.

[2] TATEOKI, Prof. Ms. Getúlio Teruo. Sistema trifásico. Notas de Aula.

[3] ROCHA, Joaquim Eloir. Transformadores trifásicos. 18 p. Notas de Aula.

Universidade tecnológica federal do Paraná Departamento acadêmico de

eletrotécnica.

[4] GOMES, Pedro. Circuito equivalente para transformadores trifásicos. 01 mar.

2016, 31 jul. 2016. 9 p. Notas de Aula. Universidade federal de juiz de fora.

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