Teste em Transformadores

FBUNI
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

DISCIPLINA DE TÓPICOS ESPECIAIS EM ENGENHARIA ELÉTRICA I
Teste em Transformadores
Profa. Ma. Rebeca Catunda Pereira
Fortaleza, 28 de outubro de 2021

Renato Sampaio H. de Oliveira 1 PPGEE - UFC / fevereiro de 2011
1. Teste a Vazio...............................................
Sumário
2. Teste de Curto Circuito................................

Sumário
1. Teste a Vazio...............................................
Sumário
Teste a
Vazio

1. Teste a Vazio
• Este teste é realizado para determinar as perdas no ferro.

• Um dos enrolamentos é deixado em aberto e uma tensão nominal é
aplicada ao outro enrolamento.
• A tensão, a corrente e a potência nos terminais deste enrolamento é
medida e a tensão de circuito aberto também é medida.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
P. Oliveira 4 PPGEE - UFC / fevereiro de42011
1. Teste a Vazio
 Nenhuma corrente flui no secundário do transformador já que ele

está aberto.
 Consequentemente, nenhuma energia é transmitida para o ramo do

circuito a vazio e as perdas de Joule no secundário são nulas.
 Mesmo assim, o wattímetro inserido no primário do transformador

indicam valores não nulos.
 Essa potência é dissipada no enrolamento primário e no núcleo de

ferro.
 Como R1 e X1 são bem inferiores a RC e Xm, poderemos dizer que a

energia gasta nesse ensaio é atribuída as perdas no núcleo de ferro.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
1. Teste a Vazio
 Alguns dos objetivos do ensaio a vazio é determinar:
• As perdas no núcleo;
• Corrente a vazio;
• Relação de transformação;
• Impedância no ramo de magnetização.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
1. Teste a Vazio
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
Aplicação
Exercício 1: Um transformador de 60 Hz, tendo um enrolamento primário

com 480 espiras, consome a vazio uma potência de 80 W, com uma corrente
de 1,4 A e uma tensão de entrada 120 V. Se a resistência no enrolamento
primário é 0,25 Ω, determine:
a) A perda no núcleo;
b) O fator de potência a vazio;
c) O fluxo máximo no núcleo (desprezando as quedas na resistência e na
reatância no primário).
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
Aplicação
Exercício 2: Para o transformador da questão anterior, avalie a reatância de

magnetização, Xm, e a resistência de perdas magnéticas, RC:
a) Desprezando a queda na impedância do primário;

b) Incluindo o efeito da resistência do enrolamento, R1 = 0,25 Ω, e da
reatância de dispersão, X1 = 1,25 Ω.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
Aplicação
Exercício 3: Por um transformador que opera sem carga passa uma corrente a
vazio de 5 A quando o primário é conectado a uma fonte de 120 V, 60 Hz.
Através do teste do wattímetro, sabe-se que as perdas no núcleo é igual a
180 W. Calcule:
a) A potência reativa absorvida pelo núcleo;

b) A resistência RC e a reatância de magnetização Xm.
c) A corrente Im e IC .
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
Aplicação
Exercício 4: Um transformador 220/112 V, 110 VA, foi ensaiado em vazio

tendo-se obtido os seguintes valores: I0 = 0,14 A e P0 = 8,8 W. Sabendo que a
resistência no primário é de 9,8 Ω, determine:
a) A relação de transformação;
b) As perdas pelo efeito Joule no primário;
c) As perdas no núcleo de ferro do transformador;
d) O fator de potência do transformador em vazio;
e) A resistência RC e a reatância de magnetização Xm;
f) A corrente Im e IC .
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
1. Teste a Vazio...............................................
Teste de
Curto Circuito

2. Teste de Curto Circuito
 Teste de Curto - Circuito
Um enrolamento é curto-circuitado através de seus terminais, e uma tensão

reduzida é aplicada no outro enrolamento.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
• Aplicando-se um curto - circuito no secundário do transformador, a tensão

no terminal secundário é zero e a impedância de carga é zero.
• Considerando que a tensão de entrada é baixa, a indução no núcleo
também é reduzida, consequentemente as perdas por histerese e por
correntes de Foucault podem ser desprezadas.
R1 X1 a2X2 a2R2
I0
I1 I2/a
V1 Xm RC aV2
Im IC
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
 Objetivos do Ensaio em Curto - Circuito:
• Determinar as perdas no cobre;

• Queda de tensão no transformador (regulação);
• Impedância, resistência e reatância percentuais.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
Aplicação
Exercício 5: No ensaio em curto circuito de um transformador 220/50 V,

obtiveram os seguintes valores: VS = 8,8 V, IS = 8 A e PS = 12 W. Obtenha os
parâmetros R1, R2, X1 e X2 do circuito equivalente.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
Aplicação
Exercício 6: No ensaio em curto circuito de um transformador 220/150 V,

obtiveram os seguintes valores: VS = 12,1 V, IS = 3 A e PS = 21 W. Obtenha os
parâmetros R1, R2, X1 e X2 do circuito equivalente, referidos ao primário.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
Aplicação
Exercício 7: Os resultados dos testes de circuito aberto e curto-circuito num

transformador de 25 kVA, 440/220 V, 60 Hz, são os seguintes:
• Teste de circuito aberto: Primário em circuito aberto, com os

instrumentos colocados no lado de baixa tensão. Tensão de entrada, 220
V, corrente de entrada, 9,6 A e potência de entrada, 710 W.
• Teste de curto - circuito: Secundário curto-circuitado, com os
instrumentos colocados no lado de alta tensão. Tensão de entrada, 42 V;
corrente de entrada, 57 A e potência de entrada, 1030 W.
Obtenha os parâmetros do circuito equivalente referidos para o lado de alta

tensão.
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
Aplicação
Exercício 8: Alguns testes foram feitos num transformador monofásico de

10 kVA, 2200/220 V, 60 Hz e os dados foram anotados na tabela abaixo.
Determine os parâmetros do circuito equivalente referidos para o lado de
alta tensão.
Circuito Aberto Curto - Circuito

Tensão 220 V 150 V
Corrente 2,5 A 4,55
Potência 100 215
Rebeca
Renato Catunda
Sampaio H. de M.
2011
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GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

Profa. Ma. Rebeca Catunda Pereira

Fortaleza, 28 de outubro de 2021

Renato Sampaio H. de Oliveira 2 PPGEE - UFC / fevereiro de 2011

Renato Sampaio H. de Oliveira 3 PPGEE - UFC / fevereiro de 2011

• Este teste é realizado para determinar as perdas no ferro.

 Nenhuma corrente flui no secundário do transformador já que ele

 Consequentemente, nenhuma energia é transmitida para o ramo do

 Mesmo assim, o wattímetro inserido no primário do transformador

 Essa potência é dissipada no enrolamento primário e no núcleo de

 Como R1 e X1 são bem inferiores a RC e Xm, poderemos dizer que a

 Alguns dos objetivos do ensaio a vazio é determinar:

Exercício 1: Um transformador de 60 Hz, tendo um enrolamento primário

Exercício 2: Para o transformador da questão anterior, avalie a reatância de

a) Desprezando a queda na impedância do primário;

a) A potência reativa absorvida pelo núcleo;

Exercício 4: Um transformador 220/112 V, 110 VA, foi ensaiado em vazio

Renato Sampaio H. de Oliveira 12 PPGEE - UFC / fevereiro de 2011

 Teste de Curto - Circuito

Um enrolamento é curto-circuitado através de seus terminais, e uma tensão

• Aplicando-se um curto - circuito no secundário do transformador, a tensão

 Objetivos do Ensaio em Curto - Circuito:

• Determinar as perdas no cobre;

Exercício 5: No ensaio em curto circuito de um transformador 220/50 V,

Exercício 6: No ensaio em curto circuito de um transformador 220/150 V,

Exercício 7: Os resultados dos testes de circuito aberto e curto-circuito num

• Teste de circuito aberto: Primário em circuito aberto, com os

Obtenha os parâmetros do circuito equivalente referidos para o lado de alta

Exercício 8: Alguns testes foram feitos num transformador monofásico de

Circuito Aberto Curto - Circuito

Renato Sampaio H. de Oliveira 21 PPGEE - UFC / fevereiro de 2011

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