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INFORME N°4 MEDIR LA RELACION DE TRANSFORMACION Y POLARIDAD EN TRANSFORMADORES MONOFASICOS

I. 

OBJETIVO Analizar en forma experimental la relación de transformación y la polaridad en los transformadores monofásicos utilizando los métodos más usuales en la determinación de la polaridad.

II.

FUNDAMENTO TEÓRICO La polaridad de un Transformador depende del sentido como se devanan las espiras en el núcleo, la relación de transformación es influenciada por la saturación del núcleo del transformador esto es importante cuando usan transformadores asociados en paralelo.

III.

EQUIPOS Y/O INSTRUMENTOS A UTILIZAR 1. 2. 3. 4.

IV.

2 Transformadores Monofásicos (T1 – T2) 1KVA, 220 – 115 V 1 Auto Transformador 0 – 220 V, 5A. 3 Voltímetros AC (V1 – V2 – V3) 150 – 300 V 2 Interruptores Monofásicos tipo cuchilla

PROCEDIMIENTO

1. Armar el circuito de la figura (1) tales como se muestra a continuación.

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2. Medir la relación de transformación y la polaridad con la ayuda de tres voltímetros (antes de la medida, se debe calcular la relación de transformación y medir la polaridad). La relación de transformación teórico es: 1.913043 3. Energizar el circuito de la figura (1) estando en el cursor del auto transformador hasta obtener en el voltímetro V1 la tensión nominal. 4. Determinar la polaridad y calcular la relación de transformación a partir de la las medidas realizadas; llenar el cuadro N1.

V1

V2

V3

16.26 32.3 48.2 64.15 80.0 96.4 112.2

30.9 61.9 92.3 122.8 152.8 183.7 213.7

14.8 29.46 43.9 58.4 73.0 87.6 101.9

Relación de transformación 1.900 1.916 1.914 1.9142 1.91 1.9056 1.9046

Polaridad sustractivo 14.64 29.6 44.1 58.65 72.8 87.3 101.5

Observaciones

V3=V2-V3

5. Conectar el circuito de la figura (2) usando un transformador T1 de polaridad conocida.

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6. Repetir los pasos 3 y 4, para el circuito de la figura (2).

V1 14,4 28.73 43.05 57.3 69.4 85.2 100.3

V.

V2

V3

27,4 41.75 54.76 83.5 82.3 124.7 109.2 166.8 132.4 201..5 162.4 247.5 193.0 293.4

Relación de transformación 1.902 1.906 1.911 1.905 1.907 1.906 1.924

Polaridad Aditiva 41.8 83.49 125.35 166.5 201.8 247.6 293.3

Observaciones

V3=v2+v3

CUESTIONARIO

1. ¿Cómo determino la polaridad de cada uno de los transformadores? Cuando en un transformador no está especificada la polaridad o se desconoce, se puede determinar por una simple medición de voltaje como se indica a continuación: 1. Hacer una conexión entre las terminales de alto voltaje y bajo voltaje del lado derecho cuando se ve al transformador desde el lado de las boquillas y de bajo voltaje. 2. Aplicar un voltaje bajo, por ejemplo 120 volts a las terminales de alto voltaje y medir este voltaje con un voltímetro. 3. Medir el voltaje de la terminal del lado izquierdo del lado de alto voltaje al terminal del lado Izquierdo de bajo voltaje. Si el voltaje anterior es menor que el voltaje a través de las terminales de alto voltaje, el transformador tiene polaridad sustractiva. Si este voltaje es mayor, entonces la polaridad es aditiva.

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Si V1−V2=V Significa que se tiene una polaridad sustractiva Caso contario se tiene V1+V2=V Significa que se tiene una polaridad aditiva.

Luego si intercambiamos la conexión tal como se muestra

2. Conoce Ud. ¿Algún otro método para determinar la polaridad de un transformador? a) Ensayo de polaridad mediante un transformador normalizado. Cuando se dispone de un transformador normalizado de polaridad conocida y de la misma relación que la unidad que se está ensayando, se conectan en paralelo los devanados de alta tensión de ambos transformadores uniendo los terminales igualmente marcados. Se conectan también análogamente los terminales marcados de un extremo de los devanados de baja tensión de ambos transformadores, dejando los otros extremos libres. Se aplica un valor reducido de tensión a los devanados de alta tensión y se mide la tensión entre los dos terminales libres. Una lectura cero o despreciable del voltímetro indicará que las polaridades de ambos transformadores son idénticas.7

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b) Ensayo de polaridad por respuesta inductiva. Haciendo pasar corriente continua a través del devanado de alta tensión, se conecta un voltímetro de c.c. de alta tensión en bornes de los terminales del mismo devanado, de manera que se obtenga una pequeña desviación positiva de la aguja cuando se cierre el circuito de excitación. Entonces se transfieren las dos conexiones del voltímetro directamente a través del transformador a los terminales opuestos de baja tensión. La interrupción de la corriente de excitación de c.c. induce una tensión en el devanado de baja tensión y provoca una desviación en el voltímetro. Si la aguja se mueve en el mismo sentido que antes, la polaridad es aditiva. Si la aguja se mueve en sentido opuesto, la polaridad es sustractiva

3. Al realizar la medición de transformación, de los transformadores, que tipos de circuito utilizo, y ¿Por qué? Antes de estudiar la teoría de la prueba de relación de transformación, es necesario revisar algunos conceptos relacionados con el principio de funcionamiento de un transformador. El transformador está integrado por dos bobinas devanadas en un mismo núcleo, como se ilustra en la Figura: A la bobina donde se aplica el voltaje se le conoce como devanado primario (azul) A la ora bobina se le conoce como devanado secundario (rojo) y es la encargada se reducir o aumentar el voltaje, dependiendo del número de vueltas de cada bobina. En este ejemplo, la bobina del primario tiene 10 vueltas y la bobina del secundario tiene 100 vueltas; entonces, la relación de transformación será:

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Esto quiere decir que el voltaje que se aplique en el devanado primario será aumentando 10 veces en el devanado secundario. En resumen, la relación de transformación se define como:

Debido a que el voltaje en cada bobina es proporcional a su número de vueltas, se puede concluir que la relación de transformación es:

4. Se podría realizar la misma experiencia para transformadores trifásicos. ¿Por qué? Se determina la polaridad usando un voltímetro de AC y una fuente de tensión de AC (De tensión nominal o inferior). El ensayo de polaridad consta de varias etapas: 1. Seleccionar cualquier enrollamiento de alta tensión y usarlo como bobina de referencia. 2. Unir mediante una conexión entre una terminal de la bobina de referencia con una terminal de cualquier otro enrollamiento de polaridad desconocida. 3. Designar al otro terminal de la bobina de referencia con un punto de polaridad (+) 4. Conectar un voltímetro AC entre el terminal marcado con un punto de la bobina de referencia y el otro terminal de la bobina de la polaridad desconocida. 5. Aplicar tensión a la bobina de referencia. 6. Anotar los valores de tensión en bornes de la bobina de referencia Vr y el de la tensión de ensayo entre bobinas, Vt. 7. Si la tensión de ensayo, Vt es superior a Vr, la polaridad es aditiva, y debe marcarse un punto en la bobina ensayada, si es menor, la polaridad es sustractiva. 8. Repetir de 2 a 9 para cada enrollamiento.

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5. Comentar el cuadro desarrollado para medir las polaridades y el cálculo de las relaciones de transformación

Cuando la conexión del transformador es sustractiva la tensión entre las terminales será la diferencia entre el lado de mayor tensión y el de menor tensión, mientras que si es aditiva la tensión será la suma de estos.

VI.

BIBLIOGRAFIA

[1] [En línea]. Available: https://www.scribd.com/doc/94372235/Metodos-de-polaridad. [2] [En línea]. Available: http://trabajomagnetismo.blogspot.com/2013/02/transformadortrifasico.html. [3] [En línea]. Available: https://unicrom.com/polaridad-de-un-transformador-electrico/. [4] [En línea]. Available: http://www.tecsaqro.com/tecsa/reportes_imagenes/3649_1.pdf.

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LABORATORIO 4 CURSO:

Maquinas Electricas

TEMA: Relación de transformación y polaridad en transformadores monofásicos TRABAJO:

Informe 4

DOCENTE:

Ing. Collazos

ALUMNOS: Huaroto Gabino, Hugo Cod.17190157 Guerra Ramos,Jurguen Cod: 17190099 Lacho Valera, Karen Cod. 17190017 Corrales Mino, Jimmy Cod. 17190152 Davila Espinoza, Yeremi Cod. 15190006 Macavilca Mercedes, Arturo 16190164

CICLO:

2019 - I

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