[Informe Nº3] Transformador monofásico - Prueba en vacio.docx

TRANSFORMADOR MONOFÁSICO – ENSAYO EN VACIO 1. Objetivos.

Determinar las constantes en vacío del transformador en sus diversas conexiones posibles a tensión y frecuencia nominal.



Calcular la potencia aparente y el ángulo de desfase entre la tensión y la intensidad de corriente.



Utilizar debidamente los instrumentos de medición en la determinación de las relaciones de transformación.

2. Fundamento teórico.La potencia absorbida por el transformador trabajando en vacío es aproximadamente igual a las pérdidas en el hierro (las nominales si se aplica la tensión nominal en el primario) y se desprecian las pequeñas pérdidas que puede haber en el cobre.

La potencia

que absorbe el transformador en vacío la indica el vatímetro W. La lectura

del amperímetro A proporciona la corriente voltímetros

y

absorbida desde el primario y los

indican, respectivamente, la tensión

transformador y la tensión

a la que hemos conectado el

de circuito abierto en el secundario.

Al realizar el ensayo de vacío, la intensidad que circula por el primario se cierra por la admitancia de vacío. De esta forma queda determinada la admitancia de vacío referida al secundario.

Impedancia total equivalente [ ]

:

[ ]

Admitancia total equivalente Yo: [ ] Resistencia total equivalente de pérdidas del transformador en el vacío:

y la conductancia de excitación equivalente

[ ]

[ ]

Reactancia total equivalente “

” y la susceptancia de excitación total equivalente “

”

del transformador en vacío: Despejando de esta ecuación se obtiene

:

[ ]

3. Materiales.Inspeccione el respectivo puesto de trabajo y corrobore la existencia de todos los componentes e instrumentos que la guía propone para esta sesión de laboratorio. En caso de no ser así, informe de inmediato a su docente de forma ordenada, a fin de solucionar eventuales inconvenientes que se presente. a) Módulo bando de transformadores

BIM 1420

b) Instrumentos de medición Módulo A-V de hierro móvil

BIM 1421

Módulo vatímetro monofásico

BIM 1425

c) Fuente de poder

BIM 1408

4. Montaje del circuito.Efectuar el montaje del circuito, como se muestra a continuación respetando las normas generales y de acuerdo a las indicaciones de la secuencia operativa.

A

W

iom 0 a 250V 50Hz

Hz

iw

Pom iv

io V

Eos

5. Tabla de registros medidos y calculados.Tensión primario

Intensidad de corriente

Potencia

Upn

Iom

K

α

Pom

Nº

[v]

[mA]

[W/div]

[div]

[W]

1

60

570

1

2

160

290

5

3

190

230

5

4

220

190

5

6. Cuestionario.6.1 Calcular y tabular: el factor de perdidas relativas en vacío “ total equivalente

” en %; la impedancia

del transformador en vacío; la Admitancia total equivalente

del transformador en vacío; la resistencia total equivalente de pérdidas

del

trasformador en vacío; la conductancia del excitación equivalente

del

transformador en vacío; la reactancia total equivalente vacío; la susceptancia de excitación en vacío

del transformador en

; y la potencia absorbida por el

transformador en vacío para cubrir las pérdidas en el hierro

.

Empleando las relaciones estudiadas en el fundamento teórico y los datos tomados en laboratorio se completa la siguiente tabla:

[v]

[A]

[W]

[Ω]

[1/ Ω]

[Ω]

[1/ Ω]

[Ω]

[1/Ω]

[W]

60

0.57

27.36

105.26

9.5m

131.58

7.59m

175.44

5.69m

42.75

160

0.29

37.2

551.72

1.81m

688.17

1.45m

919.53

1.09m

56.19

190

0.23

34.96

826.08

1.21m

1.03K

0.97m

1.37K

0.73m

54.48

220

0.19

33.44

1157.9

8.63m

1.45K

0.68m

1.93K

0.52m

52.34

6.2 ¿Por qué resistencias está compuesta la “

” del transformador en vacío?

Tomando en cuenta el modelo ideal del transformador estudiado en la teoría, y el análisis en vacio Ro está compuesto por las resistencias de dicho modelo (

y

).

6.3 ¿A qué se debe la potencia absorbida por el transformador en vacío? A las pérdidas en el hierro. Las pérdidas de potencia de potencia de un transformador en el vacío se producen por las corrientes de Foucault y el fenómeno de histéresis.

6.4 Calcular la potencia Aparente

y el ángulo de desfase

entre tensión y la

intensidad de corriente. | || | V [V]

I [A]

S [VA]

60

0.57

34.2

160

0.29

46.4

190

0.23

43.7

220

0.19

41.8

( )

(

)

7. Conclusiones.7.1 Se determinó las constantes en vacío del transformador en diversas conexiones de tensión y frecuencia nominal, es decir se obtuvieron los valores de las variables tabuladas en la pregunta 1. 7.2 A través del Factor de Potencia (dato otorgado por el docente), se logro calcular el ángulo de desfase y la potencia a aparente. 7.3 Analizando los datos obtenidos se concluye que las pérdidas de potencia en vacío son las pérdidas de potencia en el hierro.

8. Bibliografía.

Chapman, Steepheen: Máquinas Eléctricas. McGraw-Hill, Interamericana de México, S.A. de C.V., 1997.



http://www.slideshare.net/blancoleonardo/power-point-factor-de-potencia