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Executar medições de tensão e corrente através de transformadores para instrumentos. Material Utilizado – 1 auto trafo de defasamento; – 2 multímetros digitais; – 1 transformador de potencial; – 1 transformador de corrente; – 1 2 lâmpadas incandescentes; – 1 resistor de 1000; Aspectos Teóricos 3. 1) Introdução Transformadores para instrumentos (TI’s) são equipamentos projetados e construídos para alimentarem instrumentos elétricos de medição, sendo também utilizados para circuitos de comando e proteção.

Têm-se dois tipos de TI’s: Transformador de potencial (TP) – fornece no secundário uma tensão padronizada de 1 1 5V, quando a tensão primária for a nominal. Transformador de corrente (TC) – fornece no secundário uma corrente padronizada de 5A, quando a corrente 3. 2) Revisão sobre transformadores Suponha um transformador com dois enrolamentos; o primário possui NI espiras e o secundário, N2 espiras. As condições ideais são: as resistências dos enrolamentos são desprezíveis; as perdas magnéticas são desconsideradas; e permeabilidade do núcleo magnético é infinita, ou seja, a relutância do núcleo é zero.

Funcionamento a Vazio Considere um transformador ideal, como mostrado na figura 1 . Fig. 1 – Transformador ideal a vazio A tensão VI quando aplicada aos terminais da bobina de NI espira Swipe to view next page espiras faz circular por esta uma corrente que produz o fluxo cpm no núcleo ferromagnético. A variação de cpm no tempo induz uma fem El no enrolamento primário, que segundo a Lei de Lenz, tem sentindo contrário a VI . Da mesma forma, uma fem E2 será induzida no secundário. Funcionamento com Carga Considere um transformador ideal, como mostrado na figura 2.

Fig. 2 – Transformador ideal com carga A carga ZL quando colocada nos terminais da bobina de N2 espiras faz circular por esta uma corrente 12. Esta corrente cria um fluxo de reação desmagnetizante cpR, que subtrai o fluxo cpm, provocando a redução instantânea de El e E2. Esta redução, causada pela diminuição do fluxo resultante no circuito magnético, faz o fluxo criado pela corrente primária reagir tendendo a diminuir o efeito desmagnetizante do fluxo de reação (PR. Para isto, mais corrente primária é drenada da fonte.

Ao acréscimo de corrente primária, denomina-se II Para que o fluxo resultante seja restabelecido em seu valor original, II ‘ é tal que NI II ‘ = N2 12. Desta forma, vê-se que a corrente primária II é a soma vetorial desta componente de carga II ‘ com a corrente de magnetização lm, considerada constante. c) Relação de Transformação [pic] e [pic] corrente cria um tluxo de reação desmagnetizante cpR, que subtrai o tluxo cpm, provocando a redução instantânea de E Dividindo VI por V2, chega-se a relação de transformação a. [pic] Sabe-se que NI II ‘ = N2 12 .

Considerando II ‘ lm, ou seja, II (2) 3. 3) Transformador de Potencial = II ‘, tem-se: É um equipamento usado principalmente em sistemas de medição de tensão elétrica, sendo capaz de reduzir a sistemas de medição de tensão elétrica, sendo capaz de reduzir a tensão do circuito para níveis compatíveis com a máxima suportável pelos instrumentos de medição. O enrolamento primário está conectado diretamente ao circuito e potência, enquanto o secundário reproduz uma tensão proporcional à do primário, conforme a relação de transformação.

Assim, com menor custo e maior segurança, pode-se conectar o voltímetro no secundário. A tensão reduzida no secundário do TP também é usada para alimentar, de forma igualmente segura, os circuitos de proteção e controle de subestações. Sejam: VI N = tensão nominal no primário V2N VIR V2R Então: = tensão nominal no secundário = tensão primária aplicada = tensão secundária resultante [pic] ( Relação de transformação nominal pic] ( Relação de transformação real A diferença entre KN e KR é chamada de erro de relação.

Este erro é geralmente definido em valores percentuais ou expresso pelo fato de correção de relação (FCR), dado por: [pic] ( Fator de correção de relação V2N = tensão nominal no secundãrio (3) Outro parâmetro importante é o erro de fase p, que ocorre devido a um defasamento entre a tensão do primário e a tensão do secundário. Através da figura de Lissajous, obtida com o auxílio de um osciloscópio, é possível determinar p, sabendo que p = sen-l (a/b) (4). A figura de Lissajous é conseguida quando aplicamos dois sinais senoidais defasados e de freqüências iguais nas entradas do osciloscópio no modo X-Y.

Assim, obtemos a e b, conforme ilustra a figura 3. Fig. 3 – Figura de lissajous para ondas de freqüências iguais e fases diferentes 3. 4) Auto transformador de defasamento É um tipo de transformador que tem a função de defasar a tensão em 900 graus. 3. 5) Transformador de Corrente É um equipamento usado principalmente em sistemas de medição de corrente elétrica, sendo capaz de reduzir a orrente do circuito para níveis compatíveis com a máxima suportável pelos instrumentos de medição.