Universidade Federal do ABC
EN2405 – Fundamentos de Máquinas Elétricas
Roteiro dos Experimentos
Transformador Monofásico
Entrega do relatório: 12/12/2015 - equipes de no máximo 6 integrantes.
Legenda:
Itens com ➜ questões para serem entregues ao final do laboratório.
Itens com ▲ necessário anotar ou medir durante a aula de laboratório.
Itens com ■ não é necessário resolver durante a aula de laboratório.
PRÉ-EXPERIMENTO
Considerando o seguinte circuito magnético:
Este circuito magnético pode ser utilizado como um transformador de tensão, em que a
amplitude da tensão de entrada pode ser alterada em função da relação do número de
espiras entre as bobinas 1 e 2. Em um transformador, tipicamente, denomina-se seus lados
de primário e secundário ou lado de alta e lado de baixa tensão.
1. ➜ Se através de uma corrente na bobina 1, com N1 espiras, um fluxo senoidal for
produzido no núcleo magnético do dispositivo acima, qual a expressão da tensão medida
nos terminais da bobina 2 (com N2 espiras) em função do fluxo que atravessa o núcleo.
2. ➜ Qual a relação entre as tensões nos terminais da bobina 2 e da bobina 1.
3. ➜ Desconsiderando o fluxo de dispersão, obtenha a equação de malha do circuito
magnético apresentado na figura utilizando a lei circuital de Ampére, considerando corrente
em ambas as bobinas com o mesmo sentido do desenhado na figura (utilize o fluxo e
relutância do circuito magnético).
Material utilizado:






1 variador de tensão monofásico
1 transformador monofásico
3 multímetros
1 wattímetro
cabos banana/jacaré
1 carga resistiva
EXPERIMENTO:
1. ▲ Anotar da placa os dados nominais do transformador monofásico do ensaio.
2. ▲ Utilize o variador de tensão para aplicar a tensão ao transformador e um voltímetro
para monitorar esta tensão. Alimentar com 110 V no primário do transformador (terminais
1a-1b). Medir as tensões eficazes dos seguintes terminais do secundário:
V2a2b = ________V
V2c2d = ________V
V2e2f = ________V
V2g2h =________V
V2a2c = ________V
V2a2d = ________V
V2a2e = ________V
V2a2f =________V
V2a2g = ________V
V2a2h = ________V
V2b2c = ________V
V2b2d =________V
3. ■ Calcule o valor de corrente nominal do transformador para tensão de 110V.
4. ■ Mantendo a alimentação do primário em 110 V e considerando que é possível
realizar quaisquer ligações em série com as bobinas do secundário, descreva possíveis
configurações do secundário deste transformador para obter 4 valores diferentes de tensão
no secundário. Preencha uma tabela com tensões nominais do primário, secundário e
respectivas correntes.
Conexão do
secundário
Vprimário (nominal)
Vsecundário (nominal)
I secundário (nominal)
5. ▲ Aplicar a tensão nominal no primário do transformador (usar enrolamento 1a-1b),
deixar o transformador operando em vazio (sem carga) e anotar:
I eficaz do primário : ____________ A
Potência do primário : ___________ W
6. ■ Calcule os valores de potência aparente no lado de alta e baixa tensão do item 5. O
que é possível afirmar com relação às potências calculadas do lado de alta e baixa tensão do
transformador?
7. ▲ Seguir os seguintes procedimentos:
 Alimentar o primário do transformador em 110V através do variador de tensão.
 A corrente do lado primário do transformador deve ser medida.
 Conectar ao secundário do transformador na configuração de 220 V a carga
resistiva, inicialmente, com as cargas desligadas.
 Deve-se medir a corrente e tensão do lado do secundário.
 Aplicar tensão nominal no primário (110V) e anote os valores de corrente e tensão,
conforme os aumentos de carga:
Patamar de carga
Sem carga
1
2
3
4
5
Ibaixa (eficaz)
Ialta (eficaz)
Valta(eficaz)
8. ■ Justifique as variações da corrente no lado de alta e baixa utilizando a equação do
circuito magnético desprezando a relutância do núcleo de ferro. Utilize a equação
desenvolvida no item 3 do pré-experimento.
9. ■ Descreva o comportamento da tensão aplicada à carga resistiva em função do
aumento da corrente. Justifique este comportamento.
Experimento demonstrativo:
10. ▲ Verificar a forma de onda da corrente para o transformador operando em vazio e
com carga.
11. ■ Justifique as formas de onda observadas na questão 10.