Teste de Polaridade de um Transformador – Diagrama do Circuito e Funcionamento
Polaridade em Transformadores de Duas Bobinas
Em transformadores de duas bobinas, um terminal de uma bobina é sempre positivo em relação ao outro em qualquer instante. A polaridade do transformador refere-se à direção relativa das tensões induzidas entre as bobinas de alta tensão (AT) e baixa tensão (BT). Em transformadores práticos, os terminais das bobinas são trazidos como saídas, e a polaridade define como essas saídas estão conectadas e rotuladas.
Importância da Polaridade do Transformador
Compreender a polaridade é crucial para várias tarefas operacionais e de engenharia:
Marcas de Terminais e Identificação de Polaridade
Em vez de usar marcas de ponto tradicionais, é geralmente mais claro usar H1/H2 para as bobinas primárias (AT) e X1/X2 para as bobinas secundárias (BT) para denotar a polaridade:
Durante os testes de polaridade, essas etiquetas ajudam a identificar:
Consideração Principal
A polaridade incorreta pode levar a:
Padronizando em marcas de terminais claras (H1/H2 e X1/X2), engenheiros e técnicos podem garantir a polaridade correta dos transformadores, melhorando a segurança, confiabilidade e eficiência dos sistemas de energia.
Polaridade do Transformador
A convenção de ponto (ou notação de ponto) é um método padrão usado para denotar a polaridade das bobinas em um transformador.
Polaridade do Transformador e Convenção de Ponto
Na Figura A, dois pontos são colocados do mesmo lado das bobinas primária e secundária. Isso indica que a corrente que entra no terminal pontilhado da bobina primária tem a mesma direção que a corrente que sai do terminal pontilhado da bobina secundária. Consequentemente, as tensões nos terminais pontilhados estão em fase - se a tensão no ponto pontilhado da primária for positiva, a tensão no ponto pontilhado da secundária também será positiva.
Na Figura B, os pontos estão posicionados em lados opostos das bobinas, indicando que as bobinas foram enroladas em direções opostas ao redor do núcleo. Aqui, as tensões nos pontos pontilhados estão fora de fase: uma tensão positiva no terminal pontilhado da primária corresponde a uma tensão negativa no terminal pontilhado da secundária.
Polaridade Aditiva vs. Subtrativa
A polaridade do transformador pode ser classificada como aditiva ou subtrativa. Para determinar qual tipo se aplica, conecte um terminal da bobina primária a um terminal da bobina secundária e conecte um voltímetro aos terminais restantes de ambas as bobinas.
Polaridade Aditiva
O diagrama do circuito da polaridade aditiva é mostrado na figura abaixo.
Polaridade Subtrativa
Na polaridade subtrativa, o voltímetro mede a diferença entre a tensão primária e a tensão secundária. Denotada como VC, a leitura do voltímetro é expressa pela equação:
O diagrama do circuito da polaridade subtrativa é mostrado na figura abaixo.
Diagrama do Circuito do Teste de Polaridade
O diagrama do circuito do teste de polaridade é mostrado na figura abaixo.
Teste de Polaridade de Transformadores
Os terminais da bobina primária são denotados como A1, A2, e os terminais da bobina secundária como a1, a2. Como mostrado na figura, um voltímetro VA está conectado à bobina primária, VB à bobina secundária, e VC entre o terminal primário A1 e o terminal secundário a1.
Um autotransformador é usado para fornecer uma alimentação AC variável à bobina primária. Todas as leituras do voltímetro são registradas nesta configuração:
Teste de Polaridade Usando uma Fonte DC (Bateria)
O método de tensão CA descrito acima pode ser impraticável para determinar a polaridade relativa de transformadores de duas bobinas. Uma abordagem mais conveniente usa uma fonte DC (bateria), um interruptor e um voltímetro de ímã permanente DC. O diagrama de conexão para este método - incluindo a polaridade correta da bateria - é mostrado na figura abaixo.
Um interruptor está conectado em série com a bobina primária. Quando o interruptor é fechado, a bateria é conectada à bobina primária, permitindo que a corrente flua através dela. Isso gera ligação de fluxo em ambas as bobinas, induzindo força eletromotriz (FEM) em ambas as bobinas primária e secundária.
A FEM induzida na bobina primária tem polaridade positiva no extremo conectado ao terminal positivo da bateria. Para determinar a polaridade da bobina secundária:
