PERDIDAS EN EL TRANSFORMADOR MONOFASICO – PRUEBA DE VACIO Y PRUEBA DE CORTOCIRCUITO a) RELACION RELACION DE VA VALORES TOMADOS TOMADOS EN LAS LAS EXPERIENCIA EXPERIENCIAS S EFECTUADAS. Primera prueba e !a"#
%$En esta prueba se realizará regulando la tensión de la fuente hasta obtener en los bornes del transformador la tensión nominal ( Un1 = 200 V), s! mismo tomar le"tura de "orrientes de e#"ita"ión ($o) % p&rdida en el hierro ('fe ) para diferentes alores de tensión
V& '!$(*) I$ 'mA) PFE '+)
100*
1+**
1*0
1*
200*
220
2+01
00-/
00.2 +
0111 101
01/ 1/2
0+020
0/2*
0-02 ++*
Se,u-a prueba e "$r$"ir"ui
%$ 'ara medir la tensión de "orto "ir"uito U""1 (medida por V1), se regulara la tensión desde un alor bao de oltae hasta al"ázar la "orriente má#ima $""1, en el amper!metro (), en este "aso está "one"tado en el primario a tensión de "orto "ir"uito se medirá por el olt!metro "one"tado en los bornes del primario 31 % 32 4egistrar las le"turas de tensión, "orriente % las perdidas en el "obre '"", para diferentes alores de tensión de "orto"ir"uito
U""& '!) P"" '+) I""& 'A)
./
0.1
2
2.2
1
1.1
3
4
5.2
/1 1/
-2 1-
21+
. 2+*
12 2
1* 2.+
1. +2
2* +/
+*/ /*
Ter"era prueba e !a"i
%$En esta prueba se mide desde el se"undario % se ha"e a"!o en el primario
V& '!$(*) I$ 'mA)
16
34
41.
54
&66
&&0
&&3
012
012
020
02.
0*0*
01
1020
PFE '+)
/-
.
.
1+2
1.
2+
+11
Cuara prueba e "$r$"ir"ui
%$En esta prueba se mide desde el se"undario % se ha"e "orto"ir"uito en el primario solo se hiso una prueba
I$ 'mA) V& '!$(*) PFE '+)
*2 /+-
b) DE LA PRUEBA EN VACIO 7RAFICA LAS CURVAS DE PERDIDAS DE POTENCIA +8e 'PERDIDAS EN EL 9IERRO) EN FUNCION DE LA TENSION.
") DE LA PRUEBA DE VACIO 7RAFICAR LAS CURVAS DE CORRIENTE DE VACIO EN FUNCION DE LA TENSION.
-) A:USTE LOS VALORES DE TENSION Y POTENCIA SE7;N SU kv 7RAFICA DEL INCISO C A LA FUNCION EXPONENCIAL P (V ) =c e
56? V>36? SE7;N SU A:USTE '" @ SON CONSTANTES). V& '!$(*) I$ 'mA) PFE '+)
100*
1+**
1*0
1*
200*
220
2+01
00-/
00.2 +
0111 101
01/ 1/2
0+020
0/2*
0-02 ++*
kv E (a 8$rmu(a P (V ) =c e
5e halla las "onstantes " % 6 logPi=¿ 0.4343 k ∑ Vi+ nLogc……..1
∑¿ Vi.LogPi =¿ 0.4343 k ∑ Vi + Logc ∑ Vi…… ..2 2
∑¿
En 1% 2
{
log ( 120.1 )=0.4343 k × ( 1211.4 ) + 7 logc………1 1479.1 =0.4343 k × ( 146748.96 ) + logc × ( 1211.4 ) … 2
En 1# (-+++0) % 2# (*2-11)
{
132535.66= 33530605.46 k + 446131.49 logc … ..1
778490.22 =33530605.46 k + 234714238.2 logc … .2
−645954.56 =−234268106.7 logc
c =1.002
Lue,$ e & log ( 120.1 )=526.11 k + 7 logc −3
2.07 =526.11 k + 6.074 × 10
k =0.003922
En la formula P (V ) =c e
kv
se halla la poten"ia de perdida para =0 % =-0
Para 56!% P (V ) =c e
kv
P (V ) =1.002 e
0.003922 × 80
P (V ) =1.37
Para 36!% P (V ) =c e
kv
P (V ) =1.002 e
0.003922× 60
P (V ) =1.26
e) EXPLIUE COMO SE DETERMINA LAS PERDIDAS EN EL N;CLEO. Per-i-a* e e( "(e$ 7omo se men"ionó anteriormente de forma bree las perdidas en el hierro son las perdidas por hist&resis % por "orrientes parasitas •
La
Es el fenómeno 8ue se produ"e "uando la imanta"ión de los materiales ferro magn&ti"os no solo depende del fluo magn&ti"o, sino de los estados magn&ti"os anteriores En el "aso de los transformadores al someter un material magn&ti"o a un fluo ariable se produ"e una imanta"ión 8ue se mantiene al "esar el fluo ariable, lo 8ue proo"a una p&rdida de energ!a En la figura podemos er de una forma más "lara lo 8ue se trata de e#pli"ar
7i"lo de 3ist&resis
9e igual forma 8ue en las "orrientes parasitas el "i"lo de hist&resis dependerá esen"ialmente del tipo de material 'ara "al"ular num&ri"amente las perdidas por hist&resis podemos usar la siguiente igualdad
: por lo tanto se puede "on"luir 8ue las p&rdidas en el hierro son la suma de las perdidas por "i"los de hist&resis % las perdidas por "orrientes parasitas
La* "$rriee* para*ia* 5e produ"en en "ual8uier material "ondu"tor "uando se en"uentran sometidos a una aria"ión de fluo magn&ti"o, "omo los n;"leos de los transformadores están he"hos de materiales magn&ti"os % estos materiales son buenos "ondu"tores se genera una fuerza ele"tromotriz indu"ida 8ue origina "orrientes 8ue "ir"ulan en el mismo sentido dando lugar a el denominado efe"to
7hapas del nu"leo
En la siguiente tabla (tabla 1) se e#presa las "ara"ter!sti"as de "onstru""ión los alores magn&ti"os para determinar las p&rdidas de poten"ia en el hierro en fun"ión del espesor, la alea"ión % la indu""ión
'ara realizar un "ál"ulo num&ri"o de las p&rdidas en el hierro por las "orrientes parasitas re"urrimos a la siguiente formula>
8) 9ALLE EL CIRCUITO EUIVALENTE DEL TRANSFORMADOR REFERIDO AL PRIMARIO DE SUS ENSAYOS REALIADOS. E !a"#
%$E "$r$"ir"ui
%$ DONDE% Rm @ Lm son los parámetros del n;"leo del transformador? Rm representa las p&rdidas en el n;"leo, mientras 8ue Lm representa el fluo de magnetiza"ión "onfinado en el n;"leo % "om;n a los dos arrollamientos del transformador
Rp? Lp? R* @ L* son los parámetros de los arrollamientos? Rp % R* representan las p&rdidas por efe"to
,) UE SE ENTIENDE POR FLU:O DE DISPERCION F(u$ -e -i*per*iG l "ir"ular una "orriente el&"tri"a por el deanado primario, "rea una l!neas de fuerza 8ue se "ierran por el n;"leo del transformador formando un fluo magn&ti"o, (la unión de todas las l!neas de fuerzas), denominado fluo prin"ipal @ 'ero no todo el fluo magn&ti"o se "ierra por el n;"leo del transformador E#isten un n;mero importante de l!neas de fuerza 8ue se dispersan a tra&s de aire, (relu"tan"ia "onstante), 8ue es no"ia para el transformador, toda ez 8ue se manifiesta en forma de p&rdidas Este fluo se denomina fluo de dispersión @1 l "ir"ular una "orriente por el deanado se"undario, o"urre otro tanto de lo mismo, un fluo de dispersión en el deanado se"undario @2 @ = luo prin"ipal
@1 = luo de dispersión en el deanado primario @2 = luo de dispersión en el deanado se"undario
Estos fluos de dispersión, el "reado en el primario % en el se"undario, se pueden "onsiderar "omo rea"tan"ias de dispersión A1 % A2
<) UE PASARIA SI EL NUCLEO DEL TRANSFORMADOR ES SOLID 5i el nu"leo del transformador es sólido las "orrientes no deseadas indu"en "ampos magn&ti"os 8ue se oponen al "reado por la "orriente 8ue atraiesa el bobinado % esto disminu%e la transferen"ia de energ!a al bobinado se"undario, "on lo "ual disminu%e la efi"ien"ia del transformador, además de generar un e#"esio "alentamiento
i) CONCLUSION En "on"lusión del ensa%o de "orto"ir"uito % en a"!o tanto en el primario "omo en el se"undario, se usan para medir las perdidas en poten"ia del transformador
