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A ABNT recomenda que os terminais de tensão superior sejam marcados com H1 e H2, e os de tensão inferior com X1 e X2, de tal modo que os sentidos das fem momentâneas sejam sempre concordantes com respeito aos mesmos índices.

Usando tal notação, têm-se os arranjos da Fig. abaixo. Com isso, pode-se observar que, na polaridade subtrativa, os terminais com índice 1 são adjacentes, o mesmo acontecendo com os de índices 2, e, na polaridade aditiva, esses índices são opostos entre si.

Um outro tipo de distinção entre os dois transformadores apresentados poderia ser feito em termos de defasamento.entre os dois fasores representativos de e1 e e2.

Considerando as direções e os sentidos dos fasores indicados na Fig.abaixo, verifica-se que, no primeiro caso o ângulo entre os mesmos é de zero grau e, no segundo caso, de 180o Assim' ao se marcarem os terminais daqueles transformadores, poder-se-ia fazê-lo s'em se preocupar realmente com os sentidos corretos, isto é, se os mesmos índices (por exemplo, 1) são adjacentes ou não. Nesta situação, ter-se-ia a marcação como se indica pela Fig. abaixo.

1- METODO DO GOLPE INDUTIVO COM CORRENTE CONTÍNUA

Ligam-se aos terminais de tensão superior a uma fonte de corrente contínua. Instala-se um voltímetro de corrente contínua entre esses terminais de modo a se obter uma deflexão positiva ao se ligar a fonte c, estando a chave comutadora na posição 1. Naturalmente, nessa posição estaríamos observando a tensão entre os terminais H1 e H2 . Em seguida, colocando-se a chave na posição 2 , transfere-se cada terminal do voltímetro para a baixa tensão do

- 46 - transformador.Desliga-se , em seguida , a fonte de alimentação, observando-se o sentido de deflexão do voltímetro.

· Quando as duas deflexões são em sentidos opostos a polaridade é SUBTRATIVA

• Quando as duas deflexões são no mesmo sentido a polaridade é ADITIVA

2- MÉTODO DA CORRENTE ALTERNADA

Este método é praticamente limitado os transformadores cuja relação do número de espiras é, no máximo, 30:1.

Aplica-se uma tensão alternada conveniente aos terminais de tensão superior, lêem-se as indicações de um voltímetro ligado primeiramente entre os terminais de tensão superior (chave na posição 1) e depois entre os terminais adjacentes (chave na posição 2), como se indica na figura abaixo.

Se a primeira leitura for maior que a segunda, a polaridade será subtrativa; caso contrário, será aditiva. Esta conclusão é obtida da própria definição de transformadores aditivo e subtrativo.

3- MÉTODO DO TRANSFORMADOR PADRÃO

Este método consiste em comparar o transformador a ensaiar com um transformador-padrão de polaridade conhecida que tenha a mesma relação do número de espiras, de acordo com a figura abaixo.

Ligam-se entre si na tensão inferior os terminais da esquerda de quem olha pelo lado da tensão inferior, deixando livre os da direita. Aplica-se uma tensão reduzida nos enrolamentos de maior tensão, que devem estar ligados em paralelo (com isso, definem-se H1 e H2 do segundo trafo), uma vez que estão eletricamente ligados aos correspondentes terminais do primeiro trafo, e mede-se o valor da tensão acusada pelo voltímetro. Se este valor for nulo ou praticamente nulo, os dois transformadores terão a mesma polaridade, ficando dessa forma conhecida a marcação dos terminais do transformador em teste. Se a leitura der o dobro da fem no secundário de um dos trafos, ou valor próximo a este, saber-se-á que a marcação dos terminais do segundo trafo será em seqüência oposta ao do primeiro.

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A Terminologia Brasileira da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) define o transformador como: Um dispositivo que por meio da indução eletromagnética, transfere energia elétrica de um ou mais circuitos (primário) para outro ou outros circuitos (secundário), usando a mesma freqüência, mas, geralmente, com tensões e intensidades de correntes diferentes. Os transformadores são equipamentos eletromagnéticos que apresentam rendimento elevado, principalmente aqueles de grande porte utilizados em sistema de potência. Assim, para muitas análises podemos admití-los como sendo ideais, o que implica em algumas simplificações no modelo, ou seja:

· não há fluxo de dispersão: o fluxo está todo contido no núcleo e se concatena totalmente com as espiras do primário e do secundário;

• as resistência ôhmicas dos enrolamentos não são consideradas;

• as perdas no ferro (núcleo) são ignoradas;

• a permeabilidade do núcleo é considerada elevada.

IMPEDÂNCIA REFLETIDA E TRANSFORMAÇÃO DE IMPEDÂNCIAS Dado o transformador de núcleo de ferro, com uma carga ligada aos terminais do secundário:

Com o transformador em vazio I2 = ZERO, a impedância ZL = infinito,desde que 22I VZL=

Para qualquer valor de LZ, a impedância secundária, vista olhando os terminais do secundário a partir da carga, pode ser vista como: 2

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Da mesma forma, olhando-se os terminais do transformador do lado da fonte, teríamos: 1

Uma vez que a um aumento da impedância da carga, ocorre uma variação na corrente primária e secundária do transformador, adotou-se simplificar o transformador, representando-o por um único circuito equivalente.

V1=α .V2e a
21I VIVIVI

Mas,

Daí 2

1- O lado de alta tensão de um transformador tem 500 espiras e seu lado de baixa tensão 50 espiras.Quando ligado como transformador ABAIXADOR, a corrente de carga é 10 amperes. Calcule: a- A relação de transformação b- A corrente de carga no primário

2- O lado de alta tensão de um transformador tem 500 espiras e seu lado de baixa tensão 50 espiras.Quando ligado como transformador ELEVADOR, a corrente de carga é 10 amperes. Calcule: a- A relação de transformação b- A corrente de carga no primário

3- Um transformador de 4,6 kVA, tensão primária de 2300 Volts e secundária de 115 Volts, 60 Hz, foi projetado para ter uma F.E.M induzida de 2,5 Volts/espira.Calcular: a- O número de espiras do enrrolamento primário b- O número de espiras do enrrolamento secundário c- A corrente nominal para o enrrolamento de AT d- A corrente nominal para o enrrolamento de BT e- A relação de transformação como trafo ELEVADOR f- A relação de transformação como trafo REBAIXADOR

4- O lado de alta tensão de um transformador tem 800 espiras e seu lado de baixa tensão tem 100 espiras. Uma tensão de 240 volts é aplicada no lado de alta tensão e uma impedância de 3 Ω de carga é ligada ao lado de baixa tensão. Calcule:

- 49 - a- A corrente e a tensão secundárias. b- A corrente primária c- A impedância de entrada no primário

5- Um amplificador CA, tem uma impedância de saída de 250 Ω e o motor que deve ser acionado por ela tem uma impedância de 2,5 Ω. Calcule: a- A relação de transformação do transformador que faça o casamento de impedâncias. b- O número de espiras do primário , se o secundário possui 10 espiras.

6- Um transformador de 10 kVA, tensão primária de 13.800 Volts e secundária de 380 volts, foi projetado para ter uma F.E.M. induzida de 5 Volts/espira. Considerando o transformador como ideal, calcule: a- O número de espiras do enrrolamento primário b- O número de espiras do enrrolamento secundário c- A corrente nominal para o enrrolamento de AT d- A corrente nominal para o enrrolamento de BT e- A relação de transformação como trafo ELEVADOR f- A relação de transformação como trafo REBAIXADOR

7- Represente esquematicamente um transformador ideal e identifique todos os parâmetros.

8- O lado de alta tensão de um transformador tem 1000 espiras e seu lado de baixa tensão tem 500 espiras. Quando ligado como abaixador a corrente de carga é 20 A. Calcule: a- A relação de transformação. b- A corrente primária solicitada pela carga

9- O lado de alta tensão de um transformador tem 800 espiras e seu lado de baixa tensão tem 200 espiras. Uma tensão de 380 volts é aplicada no lado de alta tensão e uma impedância de 5 Ω de carga é ligado aos terminais do secundário. Calcule: a- A corrente nominal para o enrrolamento de AT b- A corrente nominal para o enrrolamento de BT c- A impedância de entrada no primário.

10- Um transformador de 15 kVA, tensão primária de 13.800 Volts e secundária de 380 volts, foi projetado para ter uma F.E.M. induzida de 3 Volts/espira. Considerando o transformador como ideal, calcule: a- O número de espiras do enrrolamento primário b- O número de espiras do enrrolamento secundário c- A corrente nominal para o enrrolamento de AT d- A corrente nominal para o enrrolamento de BT e- A relação de transformação como trafo ELEVADOR f- A relação de transformação como trafo REBAIXADOR

1- Pesquise um método prático de testarmos qualquer transformador, utilizando os conceitos de transformador ideal, para certificarmos se esta em condições de operação.

NBR 5356 – Os transformadores devem ter no enrrolamento primário de alta tensão, pelo menos duas derivações alem da principal, na faixa de +/- 5%. Este conceito é certamente um dos mais importantes a serem entendidos, pois é um dos mais usados na vida prática de qualquer eletricista, pois o ajuste final da tensão é de suma importância para o perfeito funcionamento dos equipamentos ligados a redes elétricas.

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A função do comutador de TAPs é ajustar o número de espiras do primário de forma a que se ajuste a tensão de entrada da rede de alimentação da concessionária.

Os comutadores de TAPs podem ser manuais ou automáticos e podem ser projetados para ficarem dentro do óleo isolante no interior do transformador ou externamente. Os comutadores são projetados para efetuar a comutação com o transformador em operação (em carga) como é o caso dos reguladores automáticos ou os transformadores de comutação sem carga, onde é preciso desligar o transformador para efetuar a mudança (como é o caso dos transformadores de distribuição).

No capítulo 1 temos referência de fotos de transformadores de comutadores manuais. Neste capítulo veremos os comutadores automáticos.

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