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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

“El Año del Diálogo y la Reconciliación Nacional”

 Temas: Transformadores monofásicos  Tipo de Informe: Final 2

 Profesor:

 Integrantes:       

HUAMAN CUSINGA, ASTRID KAROLINE MARIÑOS HERRERA, NILTON ISAIAS MENDOZA GUTIÉRREZ, ELIZABETH DELIA ÑIQUEN ORTEGA, ROEL OLORTEGUI CALERO, LUIS DAVID PAREDES MACEDO, KAREN ESTEFANY TAPIA AGUILAR, RUTH MARÍA

16190022 16190286 16190266 15190085 16190025 16190026 16190027

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

I.

OBJETIVO: Verificar experimentalmente ensayando en un Transformador Monofásico, las Perdidas en el Hierro y el Circuito equivalente de dicho Transformador.

II.

FUNDAMENTO: Al aplicar la tensión nominal a un transformador en vacío las pérdidas registradas son las que se producen en el núcleo debido a que las pérdidas por defecto JOULIE son despreciables. Para determinar estos parámetros se puede realizar a través de dos pruebas, las cuales son: Prueba de Vacío y Prueba de Cortocircuito. Prueba de Vacío: Consiste en aplicar una tensión nominal V1 en cualquiera de los enrollados del transformador, con el otro enrollado abierto, se le aplica al lado 1 voltaje y frecuencia nominal, registrándose las lecturas de la potencia de entrada en vacío P0 y la corriente en vacío I1. Es obvio que los únicos parámetros que tienen que ser considerados en la prueba de vació son Rm y jXm, la impedancia de dispersión, R1 +jX1, no afecta a los datos de prueba. Usualmente, la tensión nominal se aplica al enrollado de baja tensión. Muestra el circuito de prueba utilizado.

Nuestros parámetros nos quedan

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Universidad Nacional Mayor de San Marcos Prueba de cortocircuito: Esta prueba se realiza a voltaje reducido, hasta que circule una corriente nominal por el circuito. En este caso no se toma la rama de magnetización, esto es debido a que solo se requiere un pequeño voltaje para obtener las corrientes nominales en los embobinados debido a que dichas impedancias son limitadas por la impedancia de dispersión de los embobinados, por lo tanto la densidad de flujo en el núcleo será pequeña en la prueba de cortocircuito, las pérdidas en el núcleo y la corriente de magnetización será todavía más pequeña. La tensión reducida Vcc, llamada frecuentemente tensión de impedancia, se soluciona para que la corriente de cortocircuito Icc no ocasione daño en los enrollamientos. Se escoge usualmente Icc como la corriente de plena carga (nominal). Usualmente esta prueba se hace por el lado de alto voltaje (para que la corriente sea más pequeña).

De esta imagen obtenemos:

Rendimiento Supongamos el transformador de núcleo de hierro exhibido. Supóngase que el voltaje de la salida se mantiene constante al valor nominal y el transformador formado con factor de potencia, está entregando a la carga, una corriente IL2 (no es necesariamente el valor nominal). Las pérdidas en el transformador son los que se tienen en el núcleo debido a la histéresis, a las corrientes parásitas y las óhmicas en las resistencias de los enrollamientos. Por Pc se presentan las pérdidas en el núcleo; como las pérdidas en el núcleo son dependientes de la densidad de flujo y la frecuencia puede considerarse que Página 3|9

Universidad Nacional Mayor de San Marcos Pc permanece constante en el tiempo si el voltaje de salida y la frecuencia se mantienen constantes en el tiempo. Las pérdidas óhmicas en los enrollamientos, están en función de la corriente. A cualquier corriente IL2, las pérdidas óhmicas totales en el transformador son I2L2 Req2; estas pérdidas son llamadas pérdidas en el cobre, representa el rendimiento del transformador.

III.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

IV.

EQUIPO Y/O INSTRUMENTOS A UTILIZAR:

Transformador monofásico de 1KVA - 220V 1 Auto transformador 0 – 220V,6A 2 Voltímetros c.a 10A 1 Amperimetro A.C 1 Watimetro Monofasico 0 -150 -300 V,2 – 4A 2 Llaves ITM Cable para las conexiones

PROCEDIMIENTO

Montar el siguiente circuito:

Página 4|9

Universidad Nacional Mayor de San Marcos Rellenar la siguiente tabla

Ventrada

Vsalida 10V

Voltaje entre devanados 0.04V

Relación de Transformacion 2

20V 37V

19V

0.04V

1.947

56V

28V

0.06V

2

76V

39V

0.09V

1.948

PRUEBA DE CIRCUITO ABIERTO Ahora montar el siguiente circuito:

Medir la relación de voltaje corriente: V entrada

I entrada

20V

16.8mA

40V

26.1mA Página 5|9

Universidad Nacional Mayor de San Marcos 60V

33.1mA

80V

39.7mA

100V

46.4mA

PRUEBA DE CORTO CIRCUITO Montar el siguiente circuito:

Medir la relación de voltaje y corriente Voltaje en la entrada 20V

Corriente en la entrada 3.3A

10V

1.6A

5V

1.2A

V.

CUESTIONARIO: Página 6|9

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1. Graficar la curva de magnetización del transformador. 2. Determinar la reactancia del transformador, tanto del primrio como del secundario. 3. Divergencias teóricas –Experimentacionales

1. Graficar la curva de magnetización del transformador.

𝑽𝟏

𝑨𝟏

𝑽𝟐

W

30.55

0.01

15

0

60,02

0.02

30

1

100.8

0.03

50

2

150.1

0.05

80

5

159.9

0.06

85

6

170

0.06

90

7

179.9

0.07

95

7

190.5

0.09

100

8

201

0.10

105

9

210

0.13

110

10

220

0.15

115

12

230

0.19

120

13

240.1

0.23

125

15

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Universidad Nacional Mayor de San Marcos A1 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05

V1

0 0

2

4

6

8

10

12

14

2. Determinar la reactancia del transformador, tanto del primario como del secundario. En V1=230 V La reactancia del devanado primario será: 𝑋1 =

𝑉1 𝐼

La reactancia del devanado secundaria será: 𝑋2 =

VI.

230

= 0.19 = 1210.52 Ω 𝑉2 𝐼

120

= 0.19 = 631.57 Ω

OBSERVACIONES Y/O CONCLUSIONES: En la prueba de vacío se observó que se alimentaba por el lado de baja tensión al transformador: esto se hace generalmente en los transformadores e alto voltaje ya que sería muy difícil alimentarlo para pruebas por el lado de alta tensión con voltajes de 2.3 KV – 10 KV Entonces se concluye que es recomendable hacer la prueba de vacío por el lado de baja tensión para así también brindar mayor seguridad. En la prueba de corto circuito se observó que se alimentaba por el lado de alta tensión al transformador: esto se hace generalmente para poder así necesitar poca corriente nominal para la prueba ya que por el lado de baja tensión se necesitaría más corriente nominal. Entonces se concluye que la prueba de corto circuito es recomendable hacerlo por el lado de alta tensión para así tener una fuente de menor amperaje.

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Universidad Nacional Mayor de San Marcos La relación de transformación se mantiene constante y no tiene tendencia a cambiar pues el voltaje inducido depende del flujo magnético y este de la corriente. Pero, aunque se sature el flujo magnético este va a ser el mismo para ambas bobinas y por tanto el voltaje inducido va a ser el mismo. Podemos apreciar que nuestro transformador en corto circuito presenta un factor de potencia muy cercano a 1. Lo que nos dice que el efecto resistivo es mayor que el reactivo. La prueba con carga permite determinar la caída de tensión en el secundario debida a la carga adicional, para determinar la regulación y hacer las compensaciones del caso, de tal forma que el transformador siempre entregue el mismo voltaje. La eficiencia de un transformador es la relación entre la cantidad de energía que entrega el transformador (energía útil) entre la cantidad de energía que se le entrega al transformador (incluyendo las pérdidas) es alta trabajando con valores nominales, los cuales aseguran la máxima transferencia de energía.

I.

BIBLIOGRAFÍA    

https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_el%C3%A9ctrica https://ocw.unican.es/pluginfile.php/136/course/section/65/PR-F-002.pdf http://www.monografias.com/trabajos36/maquinas-electricas/maquinaselectricas.shtml http://www.lhusurbil.com/sep/euskera/u07a01/a.htm

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