Um transformador monofásico de
, possui
. Ele alimenta pelo lado de BT uma carga de 75 kVA cujo FP varia:
b) 1 ;
Determine a regulação de tensão para este caso.
b) 1 ;
Determine a regulação de tensão para este caso.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre transformadores! O enunciado nos dá um transformador monofásico de 75 kVA com tensão de 6.870 V no lado de alta tensão (AT) e 220 V no lado de baixa tensão (BT). A frequência é de 60 Hz e a impedância equivalente é
. A carga no lado BT é de 75 kVA com fator de potência (FP) igual a 1. Nosso objetivo aqui é determinar a regulação de tensão desse transformador nesse caso específico.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é regulação de tensão. A regulação de tensão de um transformador indica quanto a tensão no lado de baixa tensão cai quando a carga é aplicada, comparada com a tensão sem carga. É uma medida da capacidade do transformador de manter a tensão constante sob diferentes cargas.
A fórmula para regulação de tensão (
) é:
onde:
-
é a tensão no lado BT sem carga (no-load). -
é a tensão no lado BT com carga (full-load).
Passo 3
Vamos calcular a corrente no lado BT (corrente de carga), que é necessária para determinar a queda de tensão devido à impedância equivalente.
A potência aparente (
) é dada por:
Como a carga é de 75 kVA e a tensão no BT é 220 V, a corrente no lado BT (
) é:
Passo 4
Agora, vamos calcular a queda de tensão (
) causada pela impedância equivalente do transformador. A impedância é dada por
.
Como o fator de potência é 1 (FP = 1), o ângulo de carga (
) é 0°, e a corrente está em fase com a tensão. Portanto, podemos calcular a queda de tensão usando a parte resistiva da impedância:
Calculando a magnitude da queda de tensão:
Passo 5
Agora, podemos calcular a tensão no lado BT com carga (
). Sabemos que a tensão sem carga (
) é a tensão nominal, que é 220 V. A queda de tensão reduz a tensão disponível para a carga:
Passo 6
Finalmente, aplicamos a fórmula da regulação de tensão:
Resposta
A regulação de tensão para este caso é aproximadamente 7,54%.