ENSAYOS DE TRANSFORMADORES TRIFASICOS Hay pocas diferencias entre los transformadores trifásicos y monofásicos, en lo que respecta a los ensayos a realizar. Por lo pronto, las especificaciones sobre temperatura, aislación, etc., no pueden ser diferentes, pues las normas no hacen distingos sobre el número de fases. Para las caídas de tensión y regulación, también pueden estudiarse como si se tratara de uno monofásico, con solo considerar separadamente cada fase. Ya sabemos cómo se combinan los resultados para hacer un diagrama único, trifásico. De modo que la característica de carga o externa, que da la tensión en los bornes secundarios al variar la carga, se tomara para una fase, pues es igual prácticamente, para las otras. Para determinar el rendimiento aparece la primera diferencia de consideración. En efecto, las perdidas en el hierro son distintas para las tres fases, cuando el núcleo es asimétrico, lo que es común. Y como para calcular el rendimiento había que medir las perdidas en el hierro y en el cobre, ya vemos que habrá alguna diferencia con respecto a los monofásicos. Por lo cual se realizaran los ensayos en vacío y cortocircuito.
Ensayo en vacío: Se utiliza para encontrar las perdidas en el hierro en un transformador, pero en la forma indicada en la siguiente figura.
Se conectan 2 vatímetros monofásicos o uno trifásico, según el conocido método de medición de potencia total trifásica, un voltímetro para verificar la tensión normal, y, opcionalmente, amperímetros para poder determinar la corriente de vacío, y con ella, el ángulo de fase en vacío. Si el vatímetro es trifásico dará directamente en su escala la potencia total absorbida por el transformador, pero si se trata de dos monofásicos, hay que tener cuidado con un detalle que recordaremos. En el método de medida de los dos vatímetros, según se estudió en electricidad, se sumaban las indicaciones cuando el desfasaje entre la corriente y la tensión era menor de 60º, pues si ese ángulo era superado, había que retar ambas lectura. En un transformador en vacío, es seguro que el angula de desfasaje supera los 60º, por lo cual hay que tener presente esta circunstancia, restando las lecturas de ambos instrumentos. Finalmente, la potencia total de vacío representa las perdidas en el hierro de todo el transformador, y el ángulo de desfasaje de la corriente de vacío será: Cos j = W 0 / (Ö3 * V * I0)
Debiendo tenerse presente que el ángulo cuyo coseno da la última formula, no es el que corresponde a una fase particular, sino que a un intermedio entre las tres fases, ya sabemos que son distintos. Para tener el valor exacto de cada uno, habría que conectar tres juegos de instrumentos, uno en cada fase, y calcular el ángulo por el método de medida que se conoce y que se vio en la sección correspondiente a los monofásicos.
Ensayo en cortocircuito: Se utiliza para determinar las perdidas en el cobre, pero en este caso no es menester medir las pérdidas en las tres fases, pues como son iguales en todas, basta medir en una fase y multiplicar por tres. Se emplea el esquema que se muestra en la siguiente figura.
Tal como se vio en ensayo para transformadores monofásicos, hay que aplicar al primario una tensión reducida, que se gradúa de manera de tener en el secundario la carga normal, acusada por el amperímetro. El vatímetro indica la potencia que absorbe una fase del transformador con secundario en cortocircuito. Las pérdidas totales en el cobre se calculan multiplicando esa lectura por tres. Y una vez que conocemos las pérdidas totales en el hierro y en el cobre de nuestro transformador trifásico, para determinar el rendimiento no hay más que conocer la potencia normal secundaria y aplicar la siguiente formula h = W2 / (W2 + Pf + Pc) Donde W 2 es la potencia total trifásica para el secundario, en watt. Pf son las pérdidas totales en el hierro Pc pérdidas totales en el cobre Para tener el rendimiento en porcentaje, vasta multiplicar el resultado por 100.
REPRESENTACIÓN EN MODELO PI: –
Si se asume que Y0 es pequeña, la representación ABCD del transformador es: •
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A=N B=NZ2+Z1 /N
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C=0
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D=1/N
Además, recordar que Z=Z 1+N2Z2. Luego B=Z/N.
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Se puede demostrar que el circuito pi es:
Representación en p.u. –
De la primera fila de las ecuaciones de la matriz ABCD.
