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UNIVERSIDADE DE UBERABA – UNIUBE LEONARDO ROSENTHAL CAETANO SILVA
Medição de ângulos de defasagem IxV em um transformador
Uberaba – MG 2010
INTRODUÇÃO A prática tinha como objetivo verificar a defasagem de circuitos indutivos, puramente resistivos e capacitivos, comparando os dados obtidos com o conhecimento teórico. Para a alimentação do circuito foi utilizada uma tensão alternada, que após passar por um conversor, passava de 110V para 12V, o qual era aplicado ao circuito e com o auxilio de dois osciloscópios foi possível obter os dados necessários para as analises.
OBJETIVOS Medir o ângulo de defasagem entre corrente e tensão em um transformador utilizando cargas resistivas, capacitivas e indutivas em um transformador monofásico.
CONHECIMENTOS TEÓRICOS 1. CIRCUITO RESISTIVO A tensão nos terminais do resistor é diretamente proporcional a corrente que o atravessa, ou seja, corrente e tensão devem estar sincronizadas, estando vale com vale e pico com pico.
2. CIRCUITO CAPACITIVO Corrente e tensão fora de fase. A corrente está 90 graus atrasada da tensão.
3. CIRCUITO INDUTIVO Corrente e tensão fora de fase. A tensão está atrasada 90 graus atrasada da corrente.
MATERIAL UTILIZADO
1- Transformador monofásico comercial de 127/12V 2- Resistor RL 3- Resistor RS 4- Capacitor 5- Indutor 6- Osciloscópio 7- Amperímetro AC 8- Voltímetro AC 9- Cabos de ligação
CIRCUITO
PROCEDIMENTO
1- Ligue o resistor RL nos pontos A e B 2- Ajuste do osciloscópio para sincronismo de linha a. Colocar o canal 1 em terra e ajustar traço em 0 no eixo y; b. Ajustar o nível de tensão de entrada para 50V/div; c. Conectar a ponta de prova na tensão de referência CA (alimentação do circuito); d. Na função trigger selecionar sincronismo de linha e. Usar ajuste de tempo e posição para centralizar meio ciclo na tela do osciloscópio; f. Repetir o ajuste para o osciloscópio secundário g. Uma vez ajustado o sincronismo não é nescessário ajustar os controles de posição seg/div, pode-se alterar apenas os níveis de tensão. 3- Com o osciloscópio no primário meça a tensão (pontos VP e CP) e a corrente (pontos IP e CP) anote os valores de pico e desenhe a forma de onda obtida.
= 170 ã → = 300
170 √2
= 120,2
Forma de onda no enrolamento primário – Vp/Ip
4- Com o osciloscópio do secundário, meça a tensão (pontos Vs e Cs) e a corrente (pontos Is e Cs). Anote os valores de pico e desenhe a forma de onda obtida. = 15 ã →
15 √2
= 10,6
= 300
Forma de onda no enrolamento secundário – Vs/Is
5- Através das formas de onda obtidas, determine as defasagens entre Vp e Ip, entre Vs e Is, entre Vp e Vs e entre Ip e Is. − = 86,43 − = 3,24 − = 0 − = 86,43 6- Compare as defasagens obtidas com a fundamentação teórica e elabore uma conclusão. 7- Repita os procedimentos 3, 4, 5 e 6 utilizando um capacitor como carga. 8- Repita os procedimentos 3, 4, 5 e 6 utilizando um indutor como carga.
6- CONCLUSÃO RL As defasagens do circuito mostram que este está mais resistivo que indutivo no secundário. No primário temos a parte indutiva do transformador que faz com que tenhamos quase 90 graus de defasagem. No secundário quase não temos defasagem por causa do resistor. As defasagens de corrente entre o primário e o secundário se dão pela forte indutância na bobina do transformador primário. Utilizado um resistor de 10Ω, frequência de 60Hz e tensão de alimentação de 127V alternada.
CAPACITOR 50µF 3 = 170 ã →
170 √2
= 120,2
= 300
Forma de onda no enrolamento primário – Vp/Ip
4 = 15 ã →
15 √2
= 10,6
= 300
Forma de onda no enrolamento secundário – Vs/Is
5 − = 86,43 − = 86,43 − = 0 − = 180
6- CONCLUSÃO CL As defasagens do circuito mostram que este está mais capacitivo que indutivo no secundário. No primário temos a parte indutiva do transformador que faz com que tenhamos quase 90 graus de defasagem. No secundário temos uma defasagem de quase 90 graus de atraso por causa do capacitor. As defasagens de corrente entre o primário e o secundário se dão pela forte indutância na bobina do transformador primário e pelo capacitor no secundário, totalizando quase 180 graus de defasagem. Utilizado um capacitor de 100µF, frequência de 60Hz e tensão de alimentação de 127V alternada.
INDUTOR 50mH 3 = 170 ã →
170 √2
= 120,2
= 300
Forma de onda no enrolamento primário – Vp/Ip
4 = 52,8 ã →
52,8 √2
= 37,33
= 300
Forma de onda no enrolamento secundário Vs/Is
5 − = 86,43 − = 86,4 − = 0 − = 2.16
6- CONCLUSÃO L As defasagens do circuito mostram que este está indutivo no secundário. No primário temos a parte indutiva do transformador que faz com que tenhamos quase 90 graus de defasagem. No secundário temos uma defasagem de quase 90 graus de adiantamento por causa do indutor. As defasagens de corrente entre o primário e o secundário são quase 0 graus, pelo fato dos dois circuitos estarem com características iguais. Utilizado um indutor de 600 espiras, 0,5H, frequência de 60Hz e tensão de alimentação de 127V alternada.
ANEXOS
Defasagem Vp-Ip no circuito indutivo
Defasagem Vs-Is no circuito indutivo
