Considere um transformador monofásico 1500 / 150 V, 60 Hz. Em uma situação emergencial, o transformador terá que ser usado em uma rede cuja frequência é 50 Hz. Para que o transformador possa operar nessas condições sem sofrer danos, a máxima tensão do lado de AT, em volts, é:
- A)1.800;
Errada, porque 1800 V aumentaria ainda mais o fluxo no núcleo em 50 Hz, favorecendo saturação e aquecimento.
- B)1.500;
Errada, porque 1500 V é a tensão nominal apenas para 60 Hz, e não pode ser mantida integralmente com a frequência reduzida.
- C)1.450;
Errada, porque 1450 V ainda está acima do limite proporcional de operação em 50 Hz.
- D)1.250;
Certa, pois a tensão máxima deve ser reduzida proporcionalmente de 60 Hz para 50 Hz, resultando em 1250 V.
- E)1.000.
Errada, porque 1000 V reduz demais a tensão e não corresponde ao valor máximo permitido pela relação V/f.
Gabarito: D
Em transformadores, a grande regra de sobrevivência é simples: manter a relação V/f dentro do limite previsto no projeto. Isso porque o fluxo magnético no núcleo cresce quando a tensão sobe ou quando a frequência cai. Se a frequência diminui e você mantém a mesma tensão, o núcleo pode saturar, a corrente de magnetização aumenta e o aquecimento aparece sem convite. No caso da questão, o transformador é 1500/150 V, 60 Hz. Como ele vai operar em 50 Hz, a tensão máxima admissível deve ser reduzida na mesma proporção da frequência, para preservar o mesmo fluxo magnético. É aquela lógica de bolso: se a frequência cai 10/12 do valor original, a tensão também deve cair nessa mesma razão. Fazendo a conta no lado de AT: 1500 x (50/60) = 1250 V. Ou seja, para operar em 50 Hz sem sofrer danos, a tensão máxima no lado de alta tensão é 1250 V. Portanto, o gabarito é a letra D. Em máquinas e transformadores, a dupla tensão-frequência anda de mãos dadas: mexeu em uma, confira a outra antes que o núcleo reclame.