LABOR ORATOR ORI O DE DE MÁ MÁQU QUI NAS ELÉCTRI CAS I PRÁCTI CANO NO.2.TRANSFORM RMADORES MONOF OFÁSI COS OS:PRUEBA BASDE DEVACÍ CÍ O Y CORTO
PREINFORME No. 2 TRANSFORMADORESMONOFÁSI COS:PRUEBASDE VACÍ O YCORTO Cristian Barreto, Edwar Ibagué, David Torres Presentado a: Ing. Cristian Camilo Jiménez Leiva OBJETIVOS •
•
•
•
•
•
•
Determinar; la polaridad de un transformador monofásico. eali!ar las pruebas de vac"o # cortocircuito a un transformador monofásico. Conectar el transformador como auto transformador # determinar su relaci$n de transformaci$n. eali!ar las pruebas de vac"o # cortocircuito al auto transformador monofásico. Determinar e%perimental mente el rendimiento # la regulaci$n del transformador monofásico. Determinar e%perimental mente el rendimiento # la regulaci$n del auto transformador monofásico. Evaluar la comprensi$n de lo reali!ado # observado en el laboratorio.
7&,789 para los bornes del devanado de alta # la letra : ):+, :&, :89 para los bornes del devanado de ba5a. )E%iste la norma Europea donde 1,: para el lado de alta # u,% para el lado de ba5a. De tal forma al aplicar una tensi$n al devanado alta con polaridad positiva )7+ entonces es positivo en el borne
EQUIPOS NECESARIOS • • • • •
& 'áttmetros. & (mpérmetros )* a +* (. + -ult"metro digital + $ltmetro de bobina m$vil )* a &* & Transformador Transformadores es de corriente corriente )&*/0
(. + bidevanado. •
Transformador
monofásico
INTRODUCCIÓN Es posible determinar e%perimentalmente los valores de las resistencias e inductancias del modelo del transformador. 1na apro%imaci$n adecuada para estos valores se puede lograr con s$lo dos ensa#os2 la prueba de circuito abierto # la prueba de cortocircuito. 3ara reali!ar reali!ar estas pruebas pruebas es necesario necesario saber la polaridad de los bornes del transformador, para esto se puede puede identif identificar icar de varias varias formas. formas. En este este caso caso tentemos 4ue identificar los bornes de alta # bornes de ba5a ba5a.. 3ara 3ara esto esto se util utili! i!am amos os una una conv conven enci ci$n $n.. 6a convenci$n convenci$n norteamericana norteamericana utili!a utili!a la letra 7 )7+, UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica Electrónica y Telecomunicaciones Telecomunicaciones E!T "#er$ecta com%inación entre energía e intelecto &
LABORATORI O DE MÁQUI NAS ELÉCTRI CAS I PRÁCTI CANO.2.TRANSFORMADORES MONOFÁSI COS:PRUEBASDEVACÍ O Y CORTO
de ba5a ):+ entonces sabemos la relaci$n de transformaci$n es positiva con respecto a las tensiones.
=ombre 4ue se le da a la cone%i$n entre los devanados.
3ero el concepto de polaridad del transformador también se puede tratar desde el punto de vista de la corriente, para esto se utili!a un volt"metro de bobina m$vil. e aplica un pulso de tensi$n de continua reducida por el lado de ba5a. i el volt"metro se
Figura 2. Polaridad utilizando el puente de polaridad.
Figura 1. Polaridad aplicando un pulso de continua.
En transformadores de ba5a potencia se puede determinar la polaridad usando un puente de polaridad.
Como se ve en la figura &. e energi!a el transformador por el lado de alta, # se mide la tensi$n aplicada as" como los bornes del lado de ba5a # de alta 4ue no están unidos por el puente. > se e%ponen a las condiciones 4ue vemos en la figura &. 3ara saber la polaridad.
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones E!T "#er$ecta com%inación entre energía e intelecto &
3ara la prueba de vac"o reali!amos la siguiente cone%i$n2
además del acoplamiento magnético, se reali!a un acoplamiento eléctrico entre los devanados.
Figura 3. Conexin para la prue!a de vac"o del trans#ormador.
Como se observa en la figura 8. e mide la tensi $n aplicada por el lado de ba5a $%ste lado re&uiere aplicar menor tensin'( la corriente suministrada # la potencia 4ue toma el transformador. > como el devanado secundario está abierto toda la potencia la consume el transformador en la resistencia de su devanado alimentado # en el n?cleo $Perdidas por )istéresis * #oucault'. 3ara la prueba de cortocircuito reli!amos la siguiente cone%i$n2
Figura ,. Conexin para la prue!a de vac"o del autotrans#ormador.
Como vemos en la figura 0. El acopl amiento entre las bobinas del lado de alta # lado de ba5a. 3ara aprovecAar me5or la cone%i$n, se une un borne del devanado de alta con el borne del lado de ba5a de diferente polaridad. Entonces, los devanados 4uedan conectados en serie aditiva. 3ara un auto transformador los parámetros del circuito también se determinan a través de las pruebas de vac"o # cortocircuito.
Figura +. Conexin trans#ormador.
para
la
prue!a
de
cortocircuito
del
Como vemos en la figura @. e e%cita por el lado de alta $Por el lado de alta podemos o!tener la corriente nominal con un valor de tensin menor' # por el lado de ba5a se conecta en cortocircuito # se reali!an las respectivas mediciones. Como no Aa# carga conectada en la prueba de corto circuito toda la potencia la consume el transformador en la resistencia del devanado # en el n?cleo. Esta ?ltima perdida es mu# pe4ue
3ara la prueba de vac"o se reali!a la cone%i$n como se ve en la figura 0. e alimenta el autotransformador por el lado de menor tensi$n, en lo posible a tensi$n nominal # el lado de alta sin carga. En esta prueba se puede Aallar la relaci$n de transformaci$n Aaciendo la medici$n de tensi$n entre los puntos # .
Figura -. Conexin para la prue!a de cortocircuito del autotrans#ormador.
3ara la prueba de transformador se Aace transformador, alimentado
cortocircuito de manera
del auto similar al
el lado de ma#or tensi$n para obtener la corriente nominal con una tensi$n menor, mientras 4ue el lado de ba5a permanece en cortocircuito. Como muestra la figura . Como en cual4uier má4uina eléctrica, el rendimiento es el cociente entre la potencia ?til o potencia secundaria # la potencia total o de entrada en el primario.
El rendimiento depende de la condici$n de carga 4ue e%ista. Es decir, si se modifica la potencia 4ue la carga consume #/o su factor de potencia, la eficiencia cambia. in embargo, el rendimiento no depende de si el factor de potencia es en adelanto o en atraso. 6a má%ima eficiencia se obtiene para factor de potencia uno # una condici$n de carga 4ue depende de las pérdidas en el n?cleo. 3ara cada factor de potencia, la condici$n de carga a la cual se presenta la ma#or eficiencia es la misma. 6a regulaci$n del transformador o del autotransformador es una medida de la variaci$n de tensi$n 4ue se e%perimenta en el lado secundario, cuando se pasa de vac"o a una condici$n de carga dada, manteniendo constante la tensi$n en el primario. 6a regulaci$n se e%presa en tanto por ciento de la magnitud de la tensi$n 4ue se presenta con la carga considerada.
3ara cada condici$n de carga la regulaci$n es diferente, e incluso depende de si el factor de potencia es en adelanto o en atraso. 6a regulaci$n se calcula como la diferencia entre la magnitud de la tensi$n en el secundario en vac"o )so # la magnitud de la tensi$n en el secundario en carga ) , e%presada en tanto por ciento de la magnitud de la tensi$n en carga; manteniendo constante la magnitud de la tensi$n en el primario. s
BIBLIOGRAFÍA •
•
CAapman . tepAen. /&uinas eléctricas. Editorial -c raw 7ill, Bogotá, Colombia, +FG. Hraile -ora, es?s, /&uinas %léctricas; 1.3.-., Editorial -c raw 7ill , +8
