O Estudo do Circuito Magnético de um Transformador
Por: Kamila1994 • 14/9/2019 • Trabalho acadêmico • 1.784 Palavras (8 Páginas) • 173 Visualizações
Universidade Federal de Santa Maria
Conversão Eletromecânica de Energia I – Engenharia Elétrica
Relatório da Aula Prática 1 : Estudo do Circuito Magnético de um Transformador
Diego Maran de Mattos e Kamila Cassol Stromm
Prof. Dr. Luiz Carlos de Souza Marques
- Introdução:
O objetivo da aula prática foi aplicar os conhecimentos da lei de Ampére e da lei de Faraday em um transformador monofásico.
- Procedimentos Práticos:
De acordo com a Figura 1, alimentou-se o lado de menor tensão do transformador e com dois voltímetros e um amperímetro foi possível medir a corrente de excitação absorvida pela fonte e as tensões em cada enrolamento.
[pic 1]
Figura 1 – Representação do circuito
A permeabilidade relativa foi informada e é 2000. Na Figura 2, estão as dimensões do transformador.
[pic 2]
Figura 2 – Dimensões do transformador
- Valores Medidos:
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
- Fundamentos Teóricos e Valores Calculados:
- Corrente de magnetização em vazio:
Utilizando a equação (1) descrita abaixo, em que é a corrente perdida no enrolamento do transformador e a perda por correntes parasitas, encontramos a corrente total .[pic 6][pic 7]
(1)[pic 8]
Substituindo pela definição de corrente , obtemos a equação 2.[pic 9][pic 10]
(2) [pic 11]
Com os valores medidos de corrente e tensão no lado alimentado, e conhecendo a potência de consumo do transformador igual á 25 W, calculou-se a corrente que magnetiza o núcleo .[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
- Número de espiras dos enrolamentos e indução magnética máxima no núcleo:
Diante da calculada, fazemos uso da lei de Faraday equação (3). Em que é o fluxo concatenado do enrolamento definido como .[pic 15][pic 16][pic 17]
(3)[pic 18]
Com uma variação senoidal para o fluxo temos a equação 4.
(4)[pic 19]
Substituindo a equação (4) na (3) temos tensão induzida no enrolamento de N espiras
(5)[pic 20]
Sendo a densidade de fluxo uniforme em qualquer seção reta ao longo do núcleo . Substituindo na equação (5) [pic 21]
(6)[pic 22]
A tensão eficaz medida em é 220,9 V e a tensão máxima da equação (6) é , assim para calcular o número de espiras chegamos em [pic 23][pic 24][pic 25]
(7)[pic 26]
Conhecendo o valor da freqüência de 60 Hz obtemos , e a área do núcleo central é , de acordo com Figura 2. Isolando os valores desconhecidos de e temos:[pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31]
[pic 32]
A Lei de Ampère é definida pela integral de linha em um dado caminho fechado da intensidade do campo magnético H e é proporcional à corrente líquida que atravessa a superfície limitada pelo caminho de integração.
(8)[pic 33]
Podemos aproximar a intensidade do campo magnético (H) através da equação (9), onde l representa o caminho equivalente percorrido pelo fluxo.
(9)[pic 34]
A relação entre a intensidade de campo magnético H e a densidade de fluxo magnético B é uma propriedade do material em que se encontra o campo magnético. Utilizando uma relação linear temos:
(10)[pic 35]
...