UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
ENGENHARIA ELÉTRICA
LABORATÓRIO DE DISPOSITIVOS EL...
Objetivo
O objetivo do experimento é determinar as curvas de magnetização e vericar o laço
de histerese com o auxílio de u...
Lista de Figuras
1 Circuito para aquisição de dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Curva de magnetiza...
Lista de Tabelas
1 Dados do transformador monofásico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Leituras do Amperímet...
Sumário
1 Dados do transformador monofásico 5
2 Curva de magnetização 5
2.1 Material utilizado . . . . . . . . . . . . . ....
1 Dados do transformador monofásico
Consultando a placa do transformador, temos os seguintes dados relevantes ao expe-
rim...
V (v) 0 88 160 230 272 299 319 335
I(mA) 0 50 100 150 200 250 300 350
V (v) 349 361 372 382 392 399 407 414
I(mA) 400 450 ...
Onde:
Nbt = 175, é o valor da número de espiras na baixa; lm = 51 ∗ 10−2
, é o valor da
comprimento(m) médio do núcleo.
H ...
Figura 5: Curvas B e H em função da tensão
3 Material que forma o núcleo
De acordo com a curva BxH encontrada no experimen...
3. Osciloscópio
4. Resistores: 1Ω e 1MΩ
5. Capacitor 30µF
4.2 Circuito utilizado
Para a visualização do laço de histerese,...
Figura 9: Corrente de magnetização
Corrente de magnetização em sua forma não senoidal.
10
5 Conclusão
Quando o campo magnético aplicado em um material ferromagnético for aumentado
até a saturação e em seguida for...
Referências
[1] A. E. Fitzgerald, Charles Kingsley, Jr., Stephen D. Umans, Máquinas Elétricas, 6
edição, editora: Bookman
...
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Labdisp3

336 visualizações

Publicada em

O objetivo do experimento é determinar as curvas de magnetização e verificar o laço de histerese com o auxílio de um osciloscópio.

Publicada em: Engenharia
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
336
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
9
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
15
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Labdisp3

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA ENGENHARIA ELÉTRICA LABORATÓRIO DE DISPOSITIVOS ELETROMAGNÉTICOS PROF: FERNANDO DINIZ TRANSFORMADOR MONOFÁSICO: LEVANTAMENTO DAS CURVAS BxH E DE HISTERESE Raony Serrão da Silva SÃO LUÍS 2011
  2. 2. Objetivo O objetivo do experimento é determinar as curvas de magnetização e vericar o laço de histerese com o auxílio de um osciloscópio. 1
  3. 3. Lista de Figuras 1 Circuito para aquisição de dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 Curva de magnetização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3 Curva BxH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 Curvas B e H em função da corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5 Curvas B e H em função da tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6 Curvas BxH para comparação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 7 Circuito para leitura do laço de histerese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 8 Curva de histerese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 9 Corrente de magnetização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2
  4. 4. Lista de Tabelas 1 Dados do transformador monofásico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 Leituras do Amperímetro e Voltímetro à vazio . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3
  5. 5. Sumário 1 Dados do transformador monofásico 5 2 Curva de magnetização 5 2.1 Material utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.2 Circuito utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3 Medições obtidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.4 Curva de magnetização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.5 Encontrando o valor do campo B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.6 Encontrando o valor do campo H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.7 Curva BxH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 Material que forma o núcleo 8 4 Curva de histerese 8 4.1 Material utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.2 Circuito utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.3 Curva de histerese vista no osciloscópio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.4 Corrente de magnetização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5 Conclusão 11 4
  6. 6. 1 Dados do transformador monofásico Consultando a placa do transformador, temos os seguintes dados relevantes ao expe- rimento: Pot. aparente tensão(V) 110 220 440 1KVA corrente(A) 9.1 4.5 2.3 Tabela 1: Dados do transformador monofásico Fazando as medições das dimensões do transformador, encontramos uma área de 35, 75cm2 e um comprimento médio de 51cm. 2 Curva de magnetização 2.1 Material utilizado 1. Transformador monofásico 2. Varivolt monofásico 3. Amperímetro 4. Voltímetro 2.2 Circuito utilizado Fazendo a aquisição de dados do amperímetro e do voltímetro no lado de alta, usando o voltímetro do lado de baixa apenas para monitoramento da tensão de entrada. Figura 1: Circuito para aquisição de dados 2.3 Medições obtidas A medida do amperímetro temos a corrente de magnetização referida ao lado de baixa tensão, e a medida do voltímetro temos a tensão induzida no lado de alta tensão listados na tabela2. 5
  7. 7. V (v) 0 88 160 230 272 299 319 335 I(mA) 0 50 100 150 200 250 300 350 V (v) 349 361 372 382 392 399 407 414 I(mA) 400 450 500 550 600 650 700 750 Tabela 2: Leituras do Amperímetro e Voltímetro à vazio 2.4 Curva de magnetização De acoardo com os valores de V e I, temos a seguinte curva na gura 2. Figura 2: Curva de magnetização 2.5 Encontrando o valor do campo B O valor do campo B(wb/m2 ) 'e dado por: B = V 4.44 ∗ A ∗ f ∗ Nat Onde: f = 60, frequencia(Hz); A = 35, 75 ∗ 10−4 , é o valor da Área(m); Nat = 350, é o valor da número de espiras na alta. B = V 4.44 ∗ 35, 75 ∗ 10−4 ∗ 60 ∗ 350 = V 333.3 2.6 Encontrando o valor do campo H O valor do campo H(Ae/m) 'e dado por: H = Nbt ∗ I ∗ √ 2 lm 6
  8. 8. Onde: Nbt = 175, é o valor da número de espiras na baixa; lm = 51 ∗ 10−2 , é o valor da comprimento(m) médio do núcleo. H = 175 ∗ I ∗ √ 2 51 ∗ 10−2 = 485.3 ∗ I 2.7 Curva BxH De acordo com os valores dos campos B e H, temos a seguinte curva na gura 3. Figura 3: Curva BxH Para os campos B e H en função da corrente de magnetização temos a gura 4. Figura 4: Curvas B e H em função da corrente Para os campos B e H en função da tensão induzida temos a gura 5. 7
  9. 9. Figura 5: Curvas B e H em função da tensão 3 Material que forma o núcleo De acordo com a curva BxH encontrada no experimento, e comparando-a com as outras curvas da gura 6. Figura 6: Curvas BxH para comparação Encontramos uma equivalência com a curva do aço-silício, acreditando que o núcleo seja formado por esse tipo de material. 4 Curva de histerese 4.1 Material utilizado 1. Transformador monofásico 2. Varivolt monofásico 8
  10. 10. 3. Osciloscópio 4. Resistores: 1Ω e 1MΩ 5. Capacitor 30µF 4.2 Circuito utilizado Para a visualização do laço de histerese, seguimos a montagem do seguinte circuito. Figura 7: Circuito para leitura do laço de histerese 4.3 Curva de histerese vista no osciloscópio De acordo com a leitura do osciloscopio para o circuito da gura 7, temos a curva de histerese. Figura 8: Curva de histerese 4.4 Corrente de magnetização Podemos vericar a forma de onda, no osciloscopio, da corrente que passa pelo nucleo do transformador. 9
  11. 11. Figura 9: Corrente de magnetização Corrente de magnetização em sua forma não senoidal. 10
  12. 12. 5 Conclusão Quando o campo magnético aplicado em um material ferromagnético for aumentado até a saturação e em seguida for diminuído, a densidade de uxo B não diminui tão ra- pidamente quanto o campo H. Dessa forma quando H chega a zero, ainda existe uma densidade de uxo remanescente, Br. Para que B chegue a zero, é necessário aplicar um campo negativo, chamado de força coercitiva. Se H continuar aumentando no sentido negativo, o material será magnetizado com polaridade oposta. Desse modo, a magneti- zação inicialmente será fácil, até quando se aproxima da saturação. A redução do campo novamente a zero deixa uma densidade de uxo remanescente, -Br, e, para reduzir B a zero, deve-se aplicar uma força coercitiva no sentido positivo. Aumentando-se o campo o material ca novamente saturado, com a polaridade inicial. Devido às características não lineares das propriedades magnéticas dos materiais ferro- magnéticos utilizados nos núcleos dos transformadores a corrente elétrica de magnetização necessária à criação e manutenção do uxo magnético, é não sinusoidal e existem perdas magnéticas, por histerese e por correntes de Foucault. Verica-se, ainda que a forma de onda da corrente eléctrica magnetizante possui um valor de pico elevado, e que existe um ângulo de esfasamento entre a corrente eléctrica e o uxo magnético: o ângulo de atraso magnético. 11
  13. 13. Referências [1] A. E. Fitzgerald, Charles Kingsley, Jr., Stephen D. Umans, Máquinas Elétricas, 6 edição, editora: Bookman [2] Stephen J. Chapman, Máquinas Eléctricas, 3 edición, editora: McGraw-Hill 12

×