Um transformador monofásico de
, possui
. Ele alimenta pelo lado de BT uma carga de 75 kVA cujo FP varia:
a) 0,7 indutivo;
Determine a regulação de tensão para este caso.
a) 0,7 indutivo;
Determine a regulação de tensão para este caso.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um transformador monofásico de 75 kVA com tensões de
no primário e
no secundário, operando a 60 Hz. A impedância equivalente no lado de baixa tensão (BT) é
. Ele está alimentando uma carga de 75 kVA com fator de potência (FP) de 0,7 indutivo. Nosso objetivo aqui é determinar a regulação de tensão desse transformador para esse caso.
Vamos precisar entender conceitos como fator de potência, impedância equivalente, corrente de carga e como tudo isso afeta a tensão no transformador.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a corrente de carga no lado de baixa tensão (BT) do transformador. A potência aparente (
) é dada por:
Onde:
-
é a potência aparente (75 kVA), -
é a tensão no lado BT (220 V), -
é a corrente.
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar
:
Passo 3
Agora, precisamos considerar o fator de potência (FP). Como o FP é 0,7 indutivo, isso significa que o ângulo de fase (
) entre a tensão e a corrente é:
Como é indutivo, a corrente está defasada em relação à tensão.
Passo 4
Vamos calcular a impedância equivalente (
):
Para facilitar nossos cálculos, vamos encontrar a magnitude dessa impedância:
Passo 5
Agora, vamos calcular a queda de tensão (
) causada pela impedância equivalente:
Como
é complexo, a queda de tensão também será complexa. Porém, para a regulação de tensão, nos interessamos apenas na componente real dessa queda, que é:
Passo 6
A regulação de tensão (
) é dada por:
Onde
é a tensão no lado BT sob carga, que é 220 V.
Substituindo os valores:
Resposta
A regulação de tensão para o transformador nesse caso é aproximadamente 4,98%.