Polaridad del Transformador Monofásico Objetivos: •
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Comprobar de forma experimental en el caso de corriente alterna que los transformadores monofásicos no pueden tener polaridad fija en sus terminales ya que su dirección es relativa, en los devanados primarios y secundarios de los transformadores. Comprender cuando las ondas de un transformador están en fase y cuando están en desfase. Realizar un uso correcto de los equipos del laboratorio siguiendo los pasos, para poder calcular de forma eficiente la polaridad en el transformador.
II FUNDAMENTO TEORICO 2.1El transformado t ransformador: r: El transformador es un dispositivo que convierte la energa el!ctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energa alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagn!tica. electromagn!tica. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un n"cleo cerrado de material ferromagn!tico material ferromagn!tico,, pero aisladas entre s el!ctricamente. #a "nica conexión entre las bobinas la constituye el flujo magn!tico com"n magn!tico com"n que se establece en el n"cleo. 2.2 Nomenclatura de los transformadores transformadores Esta establecido como estándar que las entradas a la bobina primaria del transformador se utilicen las siguientes letras$ H1 H2 para H2 para el caso de un transformador monofásico. H1 H2 H! para H! para el caso de un transformador trifásico. % en las salidas de la bobina secundaria se establece la siguiente nomenclatura$ "1 "2 para "2 para el caso de un transformador monofásico. "1 "2 "! para "! para el caso de un transformador trifásico 2.! #$u% es la &olar'dad en un transformador( #a polaridad del transformador dependerá de cómo están devanadas las dos bobinas, no solamente respecto al n"cleo sino que tambi!n respecto entre ellas. #as bobinas secundarias de los transformadores monofásicos se arrollan en el mismo sentido de la l a bobina primaria o en el sentido opuesto, seg"n el criterio del fabricante. &ebido a esto, podra ser que la intensidad de corriente
en la bobina primaria y la de la bobina secundaria circulen en un mismo sentido, o en sentido opuesto. #a polaridad indica los polos positivos o negativos de los terminales del transformador en un determinado instante. 'ara un transformador monofásico, estos se marcan con (), (* en el primario y +), +*, + en el secundario. -i es trifásico se marca (), (*, ( en el primario y +), +*, +, + en el secundario, siendo + el neutro.
Existen dos tipos de polaridades que puede tener el transformador$ polaridad aditiva y sustractiva. En la aditiva () y +) marcan de forma diagonal entre primario y secundario. En la sustractiva () y +) se marcan de forma adyacente.
'ara poder determinar la polaridad de los transformadores se conecta una fuente en el primario. #uego un cable puente entre los terminales adyacentes de primario y secundario. /ientras que en los terminales adyacentes restantes se conecta un voltmetro. -e considera polaridad aditiva si el voltaje registrado es mayor que la fuente, y sustractivo si es menor.
#a importancia de marcar la polaridad, es para poder conectar los transformadores en paralelo 0esto evita cortocircuitos por flujo contrarios de corriente1 o para poder utilizarlos adecuadamente como autotransformadores. Flu)o mutuo -e denomina flujo mutuo al flujo que enlaza a la bobina secundaria con la bobina primaria, donde este induce en la bobina secundaria un voltaje que depende de sus n"meros de espiras. Ondas seno'dales &ebido a que 2ay muc2as magnitudes que varan unas respecto a otras3 la representación grafica de esta variación en un sistema de ejes coordenados da lugar a una lnea recta o curva que pone de manifiesto la relación existente entre ambas magnitudes. Cuando el valor a de una magnitud varia con el tiempo, para indicar tanto la función a4f 0t1 como su representación grafica, se suele utilizar el t!rmino forma de onda, que sirve para poner de !nfasis la manera en que dic2a magnitud varia a lo largo del tiempo. #as ondas senoidales se expresan de la forma$ a *am.sen+t -iendo am el valor máximo de la magnitud a, que corresponde al instante de tiempo en que sen5t4).se llama con el nombre de amplitud. En las ondas senoidales por lo general +*,*2-t. Ondas &er'/d'cas 6ue se refieren a magnitudes cuyos valores se repiten a intervalos iguales de tiempo y siempre en el mismo orden. Clases de ondas &er'/d'cas 0ulsantes si la magnitud representada no cambia de sentido.
Alternas: s' dic2a magnitud cambia de sentido dentro del intervalo correspondiente a cada periodo.
Entre las ondas alternas resultan de especial importancia, puesto que representan a muc2os fenómenos el!ctricos, aquellas en las que la alternancia de la magnitud a la que se refieren es la misma en el sentido positivo y en el negativo. En estos casos se dice que la onda es alterna pura. pero aquellas ondas alternas puras que representan a una magnitud cuya variación viene dada por una función trigonom!trica de tiempo 0seno, coseno71 reciben el nombre de ondas0alternas1 senoidales. Mater'ales erram'entas
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/ultimetro digital
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8ransformador monofásico
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Cables el!ctricos
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9uente0energizador1
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Cinta ad2esiva
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&esarmador plano y estrella
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/esa de trabajo
.Cuest'onar'o a. #&or3ue cree Ud. 3ue es necesar'o et'3uetar los term'nales del transformador( Es importante etiquetarlos para que se pueda reconocer con facilidad los terminales de alta tensión y los de baja tensión, además realizar una correcta conexión con el transformador y poder tomar las medidas adecuadas de los voltajes 0tensiones1 con el multimettro digital. % de esta forma determinar el tipo de polaridad del transformador. 4. #cuando se d'ce 3ue los flu)os son ad't'5os o sustract'5os( #os flujos son aditivos cuando los voltajes 0tensiones1 calculados en los terminales primario y secundario3 sumados me dan el tercer voltaje que se calcula entre los terminales de los devanados primario y secundario. #os flujos son sustractivos cuando los voltajes 0tensiones1 calculados en los terminales primario y secundario, restados me dan el tercer voltajes que se calcula entre los extremos de los terminales de los devanados primario y secundario. 8ambi!n se puede calcular el tipo de polaridad con una comparación que se realiza entre un voltaje tercero 0:1 que se calcula entre los terminales primario y secundario, en donde este se compara con el voltaje 0tensión1 del devanado primario, de la siguiente forma$ :)4voltaje del devanado primario :);:
la polaridad es aditiva
:)<:
la polaridad sustractiva
c. #cuando es necesar'o la 'm&ortanc'a de la &olar'dad en un transformador monof6s'co( #a polaridad de un transformador no es tan importante cuando se trata de un solo transformador, pero es importante cuando se quiere realizar una
conexión de una serie de transformadores monofásicos ya que en una conexión de dos a más transformadores se tiene que conocer sus salidas de sus terminales primarios y secundarios, para que de esta manera se puedan evitar accidentes de corto circuito. 8ambi!n es importante para que se puedan conectar los transformadores de una forma ordenada y correcta.
O78ER9ACIONE8 'rincipalmente se deben tener en cuenta dos aspectos, al momento en que estuvo realizando la práctica, la vejez de los multmetros, esto causa que la incertidumbre en la medida sea mayor, algunos estaban deteriorados o no le funcionaban algunas de las opciones. En el caso de los tr ansformadores el papen aislante que cubre los devanados se vean envejecidos y c2apa magn!tica un poco oxidada. 'ero lo más importante a tener en cuenta es que el trabajo se 2izo despreciando las perdidas. CONCU8IONE8 Como principal conclusión se destaca la importancia de revisar una maquina al detalle antes de ser energizada, el cual determina y garantiza el correcto estado y funcionamiento de esta, cabe resaltar que estas máquinas cuentan con una placa de datos nominales, en el cual podemos determinar tensiones que el transformador puede soportar sin alterar su vida "til, relación de transformación y en muc2os casos estos traen impreso cuales son los embobinados de alta y cuáles de baja, pero esta información debe ser verificada experimentalmente. 7I7IO;RAFIA /anual de laboratorio del profesor #uis =lfonso &az, >ngeniero Electricista, ?niversidad >ndustrial de -antander. 2ttp$@@
[email protected] 2ttp$@@unicrom.com@8utpolaridadtransformador.asp 2ttp$@@AAA.frba.utn.edu.ar@2tml@Electrica@arc2ivos@maqelec)@ensayos.pdfttp$@@u nicrom.com@8utpolaridadtransformador.asp
