“Año de la Inversion para el Desarr Desarrollo ollo Rural y la Seguridad Alimentaria”
UNIVERSIDAD NACIONA “SAN UIS !ON"A!A” #ACU$AD% IN!ENIER&A 'EC(NICA ) E*C$RICA
INFORME DE LABORAT LABORATORIO ORIO N° 04 TITULO: “PERDIDAS EN EL TRANSFORMADOR MONOFASICO” MONOFASICO” CURSO
:
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I
DOCENTE
:
MAG. CARLOS ORE HUARCAYA
ALUMNO
:
MANSILLA LUCAS, DEYBI
CICLO
:
VI ME-2
GRUPO
:
“B”
FECHA FECH A DE REA REALIZA LIZACION CION :
0!"2!20 0!" 2!20"# "#
FECHA DE ENTREGA
"$!"2!20"#
:
ICA % 20"#.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Determinar las p+rdidas de poten,ia en el -ierro y en el ,o.re en el trans/ormador mono/0si,o 1m2dulo 345
OBJETIVOS ESPECÌFICOS: Reali6ar la prue.a de va,7o5 Reali6ar la prue.a de ,orto,ir,uito5 •
O.ten,i2n
de
par0metros
del
,ir,uito
e8uivalente
del
trans/ormador5 Determinar la rela,i2n de trans/orma,i2n en el trans/ormador5 A9an6ar los ,ono,imientos ad8uiridos so.re determina,i2n de p+rdidas de poten,ia en el trans/ormador5
MARCO TEORICO TRANSFORMADOR: Se denomina trans/ormador a un dispositivo el+,tri,o 8ue permite aumentar o disminuir la tensi2n en un ,ir,uito el+,tri,o de ,orriente alterna: manteniendo la poten,ia5 a poten,ia 8ue ingresa al e8uipo: en el ,aso de un trans/ormador ideal: es igual a la 8ue se o.tiene a la salida5 as m08uinas
reales
presentan
un pe8ueño
por,enta;e
de
p+rdidas:
dependiendo de su diseño y tamaño: entre otros /a,tores5 El trans/ormador es un dispositivo 8ue ,onvierte la energ7a el+,tri,a alterna de un ,ierto nivel de tensi2n: en energ7a alterna de otro nivel de tensi2n: .as0ndose en el /en2meno de la indu,,i2n ele,tromagn+ti,a5 Est0 ,onstituido por dos o m0s .o.inas de material ,ondu,tor: devanadas so.re un n<,leo ,errado de material /erromagn+ti,o: pero aisladas entre s7 el+,tri,amente5 a
u;o magn+ti,o ,omu;o magn+ti,o5 as .o.inas o devanados se denominan primarios y se,undarios seg
RELACION DE TRANSFORMACION: a rela,i2n de trans/orma,i2n indi,a el aumento o de,remento 8ue su/re el valor de la tensi2n de salida ,on respe,to a la tensi2n de entrada: esto 8uiere de,ir: la rela,i2n entre la tensi2n de salida y la de entrada5 a rela,i2n entre la /uer6a ele,tromotri6 indu,tora 1Ep4: la apli,ada al devanado primario y la /uer6a ele,tromotri6 indu,ida 1Es4: la o.tenida en el se,undario: es dire,tamente propor,ional al n
a rela,i2n de trans/orma,i2n 1m4 de la tensi2n entre el .o.inado primario y el .o.inado se,undario depende de los n
,ada uno5 Si el n
Donde% 1Vp4 es la tensi2n en el devanado primario o tensi2n de entrada: 1Vs4 es la tensi2n en el devanado se,undario o tensi2n de salida: 1Ip4 es la ,orriente en el devanado primario o ,orriente de entrada: e 1Is4 es la ,orriente en el devanado se,undario o ,orriente de salida5
Esta parti,ularidad se utili6a en la red de transporte de energ7a el+,tri,a% al poder e/e,tuar el transporte a altas tensiones y pe8ueñas intensidades: se disminuyen las p+rdidas por el e/e,to oule y se minimi6a el ,osto de los ,ondu,tores5 As7: si el n
El produ,to de la di/eren,ia de poten,ial por la intensidad 1poten,ia4 de.e ser ,onstante: ,on lo 8ue en el ,aso del e;emplo: si la intensidad ,ir,ulante por el primario es de B amperios: la del se,undario ser0 de solo :B amperios 1una ,ent+sima parte45
ENSAYOS DEL TRANSFORMADOR: ENSAYO EN VACIO O A CIRCUITO ABIERTO: Consiste en ,one,tar uno de los .o.inados del trans/ormador a una /uente de $ensi2n alterna y el otro .o.inado 8ueda a.ierto 1sin ,arga45 Se mide tensi2n: ,orriente y poten,ia5 El ensayo de va,7o se e/e,t
El amper7metro lee la ,orriente de va,7o I El volt7metro: la tensi2n de ensayo 1U nominal4 U B El vat7metro lee las p+rdidas en el -ierro #e Si se toma ,omo re/eren,ia el ,ir,uito e8uivalente redu,ido re/erido al primario se pueden determinar los par0metros ! y F%
ENSAYO EN CORTOCIRCUITO: Consiste en ,one,tar uno de los .o.inados del trans/ormador a una /uente de tensi2n alterna y ,orto,ir,uitar el otro .o.inado5 Se mide tensi2n: ,orriente y poten,ia5
El ensayo de ,orto,ir,uito se e/e,t
El amper7metro lee la ,orriente nominal IB5 El volt7metro la tensi2n de ensayo UCC El vat7metro lee las p+rdidas en el .o.inado CU Si se toma ,omo re/eren,ia el ,ir,uito e8uivalente redu,ido re/erente al primario: se pueden determinar los par0metros Re y Ge%
DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA N° 04 INSTRUMENTOS UTILIZADOS: •
Dos Vat7metros5
•
Un $rans/ormador mono/0si,o de 3VHV 3 V? BVA? J6
•
Una /uente varia.le de C5A5
•
Ca.les de ,one=i2n
DATOS: •
S K BVA
•
IN K BLMmA
•
VBN K 3V
•
V3N K
El desarrollo de la e=perien,ia ,onsta de 3 partes%
1. ENSAYO EN VACÍO O A CIRCUITO ABIERTO: ara el ensayo en va,7o se reali6aron las ,one=iones en el m2dulo 3 ,on
el .o.inado se,undario a.ierto: apli,0ndose distintas tensiones en el primario y ,on ayuda del 3 vat7metro se midieron los valores mostrados en la ta.la a ,ontinua,i2n% VB1V4 I1mA4 o14
BB BB5P 5MP
B B35Q 5QB
BM BL5Q B5
B BL5P B5
BP B53 B5M
3B B5P B5PQ
3 BP5P 35
3M 35L 35LM
Adem0s se -all2 el V3N K3V
. ENSAYO EN CORTOCIRCUITO: ara el ensayo en ,orto,ir,uito de manera similar al ensayo en va,7o se
reali6aron las ,one=iones pero ,orto,ir,uitando el .o.inado se,undario:
apli,0ndose distintas tensiones para ,ada ,orriente dada y se -allaron los siguientes valores% VCCB1V4 ICCB1mA4 Cu14
5B 5B L
P5QL 5M L
B 53 QL
B5B 5PL BM
BQ5P B5L B3M
335BM B5QL BLM
CUESTIONARIO 1. R!"#$!% &! #% $'()* +!,(-)* (!/!(!%+! ' +!$' $23-$* 1 *5'6 ENSAYO EN VACIO O A CIRCUITO ABIERTO: Consiste en ,one,tar uno de los .o.inados del trans/ormador a una /uente de $ensi2n alterna y el otro .o.inado 8ueda a.ierto 1sin ,arga45 Se mide tensi2n: ,orriente y poten,ia5
ENSAYO EN CORTOCIRCUITO: Consiste en ,one,tar uno de los .o.inados del trans/ormador a una /uente de tensi2n alterna y ,orto,ir,uitar el otro .o.inado5 Se mide tensi2n: ,orriente y poten,ia5
. D!")(-7' &! $'%!(' 8!("*%' ' !38!(-!%)-' (!'-9'&'. a e=perien,ia reali6ada en el m2dulo 3 donde se reali6aron las prue.as de va,7o y ,orto,ir,uito ,on ayuda de dos vat7metros para medir los valores indi,ados en la e=perien,ia5
ara la prue.a de va,7o se reali6aron las ,one=iones en el m2dulo 3 ,on el .o.inado se,undario a.ierto y ,on ayuda de 3 vat7metros se reali6aron las medi,iones5 ara la prue.a de ,orto,ir,uito se reali6aron las ,one=iones en el m2dulo 3 ,on el .o.inado se,undario ,orto,ir,uitado y ,on ayuda de 3 vat7metros se reali6aron las medi,iones5
. R!')-,% &! ;'*(!" *7+!%-&*" !% *" !%"'<*" < )-()#-+*" #+--9'&*". ENSAYO EN VACÍO: VB1V4 BB B BM B I1mA4 BB5P B35Q BL5Q BL5P o14 5MP 5QB B5 B5 ENSAYO EN CORTOCIRCUITO: VCCB1V4 ICCB1mA4 Cu14
5B 5B L
P5QL 5M L
BP B53 B5M
B 53 QL
3B B5P B5PQ
B5B 5PL BM
3 BP5P 35
BQ5P B5L B3M
3M 35L 35LM 335BM B5QL BLM
4. G('=>#! < '5#"+! ' ' /#%)-,% >#! $2" )*%;!%?' !% #% "-"+!$' )'(+!"-'%* *" ;'*(!" '8-)'&*" &! +!%"-,% ;" ' )*((-!%+! &! !3)-+')-,% < +'$7-@% 8*+!%)-' &! 8@(&-&' !% ! %)!*.
VB vs Io 3M 3 BM
Io1mA4
B M B
B3
BL
B
BQ
VB1V4
3
33
3L
3
VB vs /e 35M 3
/e14 B5M B 5M
BL
3B
3Q
VB1V4
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C#2 !" "# +!%"-,% "!)#%&'(-' %*$-%' &! ')#!(&* ' "#" $!&-)-*%!" a tensi2n se,undaria nominal es%
V 2 N
=237 V
. G('=>#! < '5#"+! ' ' /#%)-,% >#! $2" )*%;!%?' !% #% "-"+!$' )'(+!"-'%* *" ;'*(!" '8-)'&*" &! )*((-!%+! &! )*(+*)-()#-+* ;" +!%"-,% &! )*(+*)-()#-+* < +'$7-@% 8*+!%)-' &! 8@(&-&'" !% *" '((*'$-!%+*".
V,, vs I,, 3M 3 BM
V,,1V4 B M 3
L
Q
B
B3
BL
B
I,,1mA4
I,, vs ,u 3 B5M
,u14
B 5M
L
Q
I,,1mA4
B3
B
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E% 8*()!%+'5! (!/!(-&* ' %*$-%'6 )#2 !" ' +!%"-,% &! )*(+*)-()#-+* Seg
los
,0l,ulos
reali6ados
la
tensi2n
de
,orto,ir,uito
es
apro=imadamente el P5 de la tensi2n nominal5
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p = I 0 . cos ∅0 … . ( I ) P Fe
cos ∅0
=
cos ∅0
=
cos ∅0
= 0.42
V 1 N . I 0
1000 3000 x 0.8
∅0
=arccos ( 0.42 )
∅0
=65.17 °
Reempla6ando en I% I p =0.8 x 0.42 I p =0.336 A
C*((-!%+! &! $'?%!+-9')-,%: I m
= I xSen ∅ 0
0
I m=0.8 xSen ( 65.17 ° ) I m
=0.73 A
76 P*+!%)-' &! 8@(&-&'" !% ! -!((* < &! 8@(&-&'" !% ! )*7(! ' 8!%' )'(?'. P Fe
=1000 W
PCu=750 W
. D!+!($-%! ! )-()#-+* !>#-;'!%+! &! +('%"/*($'&*( )*% *" &'+*" ''&*" !% ' 8(#!7' &! )*(+*)-()#-+* < ;')H*. CIRCUITO EUIVALENTE PARA ENSAYO EN VACIO: I VN
Ip
Im
Valor VB1V4 I1mA4 o14
BB BB5P 5MP
B B35Q 5QB
BM BL5Q B5
B BL5P B5
BP B53 B5M
3B B5P B5PQ
3 BP5P 35
3M 35L 35LM
CIRCUITO EUIVALENTE PARA ENSAYO EN CORTOCIRCUITO: R,,
G,,
I,,B V,,B
VCCB1V4 ICCB1mA4 Cu14
5B 5B L
P5QL 5M L
B 53 QL
B5B 5PL BM
BQ5P B5L B3M
335BM B5QL BLM
Valor
. C*%)#"-*%!" 8!("*%'!" &! ' !38!(-!%)-'. •
Se pudo aprender m0s so.re la determina,i2n de las p+rdidas de poten,ia en el trans/ormador mono/0si,o5
•
Se aprendi2 a medir las p+rdidas en el -ierro y el ,o.re ,on ayuda del m2dulo de ensayo5
