Regulação de Tensão de um Transformador

Regulação de Tensão Definição e Significância
Definição

A regulação de tensão é definida como a mudança na magnitude entre as tensões da extremidade de envio e da extremidade de recebimento de um transformador. Este parâmetro quantifica a capacidade do transformador de manter uma tensão de saída estável sob diferentes condições de carga.

Quando um transformador opera com uma tensão de alimentação constante, sua tensão terminal flutua em resposta às variações de carga e ao fator de potência da carga.

Representação Matemática

A regulação de tensão é expressa matematicamente como:

Notação Matemática

Onde:

• E2: Tensão terminal secundária em condição sem carga

• V2: Tensão terminal secundária em condição de carga total

Regulação de Tensão com Consideração da Tensão Primária

Ao considerar a tensão terminal primária, a regulação de tensão do transformador é expressa como:

Ilustração da Regulação de Tensão com Exemplo

Considere o seguinte cenário para entender a regulação de tensão:

Condição Sem Carga

Quando os terminais secundários do transformador estão em circuito aberto (sem carga conectada), apenas a corrente sem carga flui pela bobina primária. Com zero corrente no secundário, as quedas de tensão nos componentes resistivos e reativos secundários são eliminadas. A queda de tensão do lado primário também é negligenciável nesta condição.

Condição de Carga Total

Quando o transformador está totalmente carregado (carga conectada aos terminais secundários), ocorrem quedas de tensão tanto nas bobinas primárias quanto secundárias devido à corrente de carga. Para um desempenho ótimo do transformador, o valor de regulação de tensão deve ser minimizado, pois uma regulação menor indica uma melhor estabilidade de tensão sob cargas variáveis.

Análise do Diagrama de Circuito e Conclusões

Com base no diagrama de circuito acima, as seguintes observações podem ser feitas:

• A tensão primária do transformador sempre excede a FEM induzida no primário: V1 > E1.

• A tensão terminal secundária sem carga é sempre maior que a tensão de carga total: E2 > V2.

Equações Derivadas do Diagrama de Circuito

As seguintes equações são estabelecidas pela análise da configuração do circuito:

A expressão aproximada para a tensão secundária sem carga para os diferentes tipos de carga é

1. Para carga indutiva

2. Para carga capacitiva

Desta forma, definimos a regulação de tensão do transformador.