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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE ENGENHARIA - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
ELETROTÉCNICA
Experiência 03: Polaridade de transformadores monofásicos
Objetivos : Obtenção experimental da polaridade de transformadores monofásicos por meio de dois métodos: método do golpe indutivo e método da corrente alternada.
1.0 – Introdução A determinação da polaridade de um transformador traduz-se na identificação dos terminais individuais das diferentes bobinas do mesmo que tenham a mesma polaridade instantânea, isto é, indicam quais são os sentidos momentâneos da f.e.m. nos enrolamentos primário e secundário. A polaridade dos transformadores depende essencialmente de como são enroladas as espiras dos enrolamentos primário e secundário, evidentemente elas podem ter sentidos concordantes ou discordantes, conforme pode ser demonstrado a partir da figura 1.
ϕ 1 ϕ 1
Figura 1 - Polaridade em transformadores monofásicos
Na figura 1(a), a leitura no voltímetro seria e 1 (^) − e 2 caracterizando a chamada polaridade
subtrativa. Já na figura 1(b), teremos como leitura no voltímetro e 1 (^) + e 2 onde os enrolamentos têm sentidos opostos caracterizando polaridade aditiva.
2.0 - Marcação dos terminais Para transformadores monofásicos, a ABNT recomenda que os terminais de tensão maior sejam identificados por H 1 e H 2 e os de tensão menor X 1 e X 2 de tal modo que os sentidos das f.e.m. momentâneas sejam sempre concordantes com respeito aos índices, conforme figura 2.
Figura 2 - Marcação dos terminais
3.0 – Métodos de ensaio Segundo a ABNT, os métodos recomendados para o ensaio de polaridade em transformadores monofásicos são: a) Método do Golpe Indutivo b) Método da Corrente Alternada
a) Método do Golpe Indutivo Uma fonte de tensão contínua é ligada entre os enrolamentos de alta tensão do transformador. É também conectado um voltímetro de zero central, conforme figura 3. Com o voltímetro na posição 1, liga-se a fonte Vcc e observa-se a deflexão do ponteiro do voltímetro que necessariamente deve ser positiva. Com o voltímetro na posição 2, desliga-se a fonte Vcc e observa-se a deflexão do ponteiro do voltímetro. Podem ocorrer duas situações:
- Deflexão no mesmo sentido – polaridade aditiva
- Deflexão em sentido oposto – polaridade subtrativa
Figura 3 - Método do golpe indutivo
b) Método da Corrente Alternada Este é o método mais utilizado devido a sua facilidade e versatilidade. No esquema da figura 4, é aplicada uma tensão alternada aos terminais da alta tensão.
Figura 4 - Método da corrente alternada Se V 3 = V 1 – V 2 - polaridade subtrativa Se V 3 = V 1 + V 2 - polaridade aditiva
Inverter curto-circuito cruzado. Medir tensão nas bobinas.
Curto-circuito dos dois lados. Medir tensão nas bobinas.
Trocar curto-circuito dos dois lados. Medir tensão nas bobinas.
4.2 Realização dos ensaios para obtenção das polaridades do transformador. Para os métodos a seguir, registre todos os ensaios realizados para identificação das polaridades relativas das f.e.m. induzidas, conforme orientação. Registre todos os dados de placa do transformador. Os enrolamentos do transformador deverão ser fechados em 220-220 V. Identifique os terminais H 1 , H 2 , X 1 e X 2 (conforme orientação).
1. Método do Golpe Indutivo
- Monte o circuito da figura 3.
- Ajuste a fonte de tensão contínua Vcc , conforme orientação. Mude as ponteiras do voltímetro de zero central entre as posições (1) e (2) sem desligar a fonte de tensão Vcc.
- Determine a polaridade dos enrolamentos.
- Inverta os terminais da baixa tensão (onde era X 1 passa a ser X 2 e vice-versa) e verifique o que acontece.
- Faça um esboço indicando o sentido das polaridades determinadas.
- Comente detalhadamente o método. 2. Método da Corrente Alternada
- Monte o circuito da figura 4, colocando um amperímetro na entrada do circuito.
- Aplique tensão reduzida ao primário Vp = 120 V.
- Meça os valores de V 1 , V 2 e V3.
- Determine a polaridade dos enrolamentos.
- Caso o transformador estivesse na ligação 220-110 V e aplicássemos a mesma tensão primária (120 V) quanto deveria ser os valores de V 1 , V 2 e V 3?
- Comente detalhadamente o método.
Prof. Fábio Prof. Malange Adilson – Técnico Everaldo - Técnico
