A) Ensaios económicos de um transformador monofásico, modelo e teste (Trabalho de Grupo)

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Irene Caminha Fraga
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1 FEUP - DEEC - LEEC MÁQUINAS ELÉCTRICAS I (T) (2º.Semestre) Trabalho de Laboratório TRANSF.-1 A) Ensaios económicos de um transformador monofásico, modelo e teste (Trabalho de Grupo) B) Ensaios em carga de um transformador trifásico (Demonstração) 0. INTRODUÇÃO Tendo em vista uma preparação eficaz do Trabalho, devem seguir-se as recomendações do Guia do Trabalho anterior (Med-1) Notas Importantes nomeadamente no que se refere à necessidade de definir os diferentes esquemas de montagem, de os incluir antecipadamente na respectiva Folha de Ensaio e de nela registar, em resultado das acções e medidas efectuadas durante o Trabalho de Grupo, os valores das diferentes grandezas, bem como outras notas consideradas importantes. Relativamente à Folha de Ensaio, será seguida a mesma metodologia; depois do seu preenchimento deverá ser assinada por todos os alunos do Grupo, funcionando assim como elemento de registo de presenças. Posteriormente será entregue uma fotocópia da mesma a cada aluno para que faça o tratamento e análise dos resultados, indispensável para a preparação do exame final. O Trabalho é constituído por duas partes, como no anterior e com a mesma distribuição de tempo (cerca de 50 minutos para cada parte): A) Trabalho de Grupo - Realização dos ensaios económicos de um transformador monofásico e de um ensaio em carga B) Trabalho de Demonstração - Ensaios em carga de um transformador trifásico A) Ensaios económicos de um transformador monofásico, modelo e teste A.1. OBJECTIVOS Os objectivos fundamentais deste Trabalho de Grupo são: A caracterização, através da determinação dos seus diferentes parâmetros, do circuito (modelo) equivalente simplificado referido ao secundário (CESRS) de um transformador monofásico (3kVA, 400V/200V), recorrendo, para tal, aos resultados obtidos em dois ensaios Ensaio em vazio e Ensaio de curto-circuito. Assim, durante o trabalho, far-se-á apenas o registo dos valores obtidos, deixando para depois os cálculos necessários à caracterização do modelo. Ensaio em carga, tendo em vista o teste (validação) do modelo, para o caso de uma carga óhmica. ME I(T) Trabalho Laboratorial TRANSF-1 AMS Página 1 de 5

2 A.2. EQUIPAMENTO A UTILIZAR Para além do transformador monofásico, de 3kVA, 400V/200V, 50 Hz salienta-se o equipamento seguinte: - Autotransformador trifásico - Aparelhagem de medida de tensão, corrente e potência - Carga óhmica monofásica. A.3. PROCEDIMENTOS A.3.1. ENSAIO EM VAZIO O ensaio será realizado alimentando o transformador pelo lado de mais alta tensão, sendo a tensão de alimentação regulada através da conveniente actuação no autotransformador trifásico, com este alimentado pela rede trifásica e com saída entre duas fases. Com base no conhecimento das condições de realização do ensaio, inclua-se na Folha de Ensaio o respectivo esquema e faça-se uma primeira previsão do valor de grandezas que estarão em jogo, nomeadamente o das que são necessárias para uma conveniente escolha da aparelhagem de medida e da respectivas escalas a seleccionar. Realize-se a respectiva montagem, e, antes de ligar a alimentação, analise-se a mesma na presença do docente ou do técnico do Laboratório. Realize-se o ensaio e registe-se o valor das diferentes grandezas medidas. Nota: Como já foi referido, o tratamento de resultados será feito depois. A.3.2. ENSAIO DE CURTO-CIRCUITO Para a realização deste ensaio, siga-se uma metodologia idêntica à do ensaio em vazio, prestando especial atenção ao facto de ser necessário utilizar aparelhagem diferente (ou escalas diferentes). Nota: Como já foi referido, o tratamento de resultados será feito depois. A.3.3. ENSAIO EM CARGA Aproveitando a montagem anterior, com as devidas alterações (nomeadamente no que se refere a escalas da aparelhagem), faça-se um ensaio em carga, com o transformador alimentado à tensão nominal (lado de alta), com uma carga óhmica no secundário que imponha o regime nominal (ou próximo). Registem-se os valores das diferentes grandezas tendo em vista o posterior teste do modelo com base na seguinte metodologia/passos: - Corrente do secundário (medida) - Corrente do primário, referida ao secundário (aplicação do modelo) - Corrente do primário (aplicação do modelo) e comparação com o valor medido - Factor de potência do primário (modelo) e comparação com o valor obtido por medidas (potência, corrente e tensão) - Rendimento (modelo) e comparação com o valor obtido por medidas - Regulação (modelo) e comparação com o valor obtidos por medidas. ME I(T) Trabalho Laboratorial TRANSF-1 AMS Página 2 de 5

3 Trabalho Laboratorial 2 Ensaios económicos de um transformador monofásico, modelo e teste FOLHA DE ENSAIO Turma: Grupo: Data: / / Assinaturas: A.3.1. ENSAIO EM VAZIO Previsão do valor das grandezas em jogo/justificação Tensão no primário: Tensão no secundário: Corrente no primário: ME I(T) Trabalho Laboratorial TRANSF-1 AMS Página 3 de 5

4 A.3.2. ENSAIO DE CURTO-CIRCUITO Previsão do valor das grandezas em jogo / justificação Tensão aplicada: Corrente no primário: Corrente no secundário: A.3.3. ENSAIO EM CARGA Previsão do valor das grandezas em jogo/justificação Tensão no primário: Corrente no secundário: Tensão no secundário: Corrente no primário: ME I(T) Trabalho Laboratorial TRANSF-1 AMS Página 4 de 5

5 B)Ensaios em carga de um transformador trifásico (Demonstração) B1.1 Equipamento e montagem As características fundamentais do transformador trifásico a ensaiar são: 10 kva; 400V/ 200V; 50 Hz. As perdas nominais no ferro e no cobre são da ordem dos 390 W e 105 W, respectivamente. Como equipamento a utilizar referem-se: Autotransformador, para regular a tensão aplicada (primário) Voltímetro (multímetro), amperímetro e dois wattímetros, montados no primário Analisador de energia (já utilizado na demonstração anterior), montado no secundário Cargas trifásicas variáveis (óhmicas, indutivas e capacitivas) B1.2 Objectivo e metodologia O objectivo é o de caracterizar diferentes regimes de funcionamento de um transformador trifásico com carga variável, quer em termos de módulo quer de argumento, isto é, procurar confirmar a tendência da variação de diferentes grandezas (com base nos conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas e teórico-práticas) de acordo com a carga ( valor e tipos ), como sejam: a tensão secundária, a corrente primária e respectivo factor de potência, o rendimento... Para tal, e alimentando o transformador pelo lado de alta, vão-se utilizar, separadamente, os três tipos de carga referidos, impondo ao transformador diferentes regimes de carga, registando-se os valores obtidos de modo a realizar posteriormente os cálculos necessários para completar a caracterização de cada regime e verificar se os resultados estão ou não de acordo com os esperados. ME I(T) Trabalho Laboratorial TRANSF-1 AMS Página 5 de 5

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