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POLARIDAD DE UN TRANSFORMADOR

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1.

OBJETIVOS. 

2.        

3.

Determinar la polaridad instantánea entre los devanados de un transformador. MATERIAL UTILIZADO. 01 Vatímetro 02 Amperímetro 03 Multímetros (o 03 voltímetros) 01 Banco de resistencias (carga) 01 Transformador de 1KVA, 110V/220V (u otro) 01 Auto transformador 01 Fuente de CC Conductores y Conectores

RESUMEN TEÓRICO. Dos o más terminales de los devanados (bobinas) tienen la misma polaridad cuando las corrientes que entran simultáneamente por los terminales producen flujos que son concurrentes. La polaridad de los devanados de un trasformador es importante cuando se pretende asocia las fases entre ellos, para poder determinar la polaridad, colocamos dos o más bobinas en serie, dependiendo de cada una, tendremos la suma o diferencia de las tensiones instantáneas inducidas en ellos. Dos bobinas para producir flujos concordantes tienen que tener la misma polaridad. El método consiste en marcar un punto arbitrario, los otros puntos serán marcados a partir de la 1ª bobina. Los puntos indican los terminales por los cuales deben entrar las corrientes para producir flujos concordantes. En la determinación de las “Marcas de Polaridad” (puntos) se pueden utilizar tres métodos: 1. Por “Golpe Inductivo”. 2. Con una fuente de C.A. conectando el transformador como un auto transformador. 3. Por “Comparación” con un transformador cuyas marcas de polaridad sean conocidas (Con un Test Turn Ratio o T.T.R.)

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4.

LECTURA POSITIVA

LECTURA NEGATIVA

POLARIDAD SUSTRACTIVA

POLARIDAD ADITIVA

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. I. Determinación de la polaridad de un transformador. a) Efectuar las siguientes conexiones (Método del autotransformador):

Fig. 01: Esquema de conexión para determinar polaridad método del auto transformador. b) Energice el sistema y tome lecturas del voltaje, las cuales pueden conducir a dos alternativas.  Si el voltaje VX tiene un valor igual a V 1 + V2, entonces las marcas serán: Diagonales. La polaridad es aditiva  Si el voltaje VX tiene un valor igual a V 1 − V2, entonces las marcas serán: Colineales. La polaridad es sustractiva

II. Determinación de la relación de transformación del transformador.

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a) Asociar los terminales del transformador para obtener 110/220 V b) Alimentar el transformador con 110V c) Montar el circuito conforme a la figura 3 y medir los valores de V 1, I1, V2 e I2 para todas las cargas.

En la determinación de la Relación de Transformación se pueden utilizar también tres métodos: 1. El de los dos (ó en su defecto uno) voltímetros. 2. Por “Comparación” con un transformador patrón. 3. Con un Test Turn Ratio o T.T.R.

Fig. 03: Esquema de un transformador monofásico con cargas d) Construir la tabla siguiente: Nº carga

V1 (V)

V2 (V)

V1 / V2

I1 (A)

I2 (A)

I2/I1

1 2 3 4 5 6

110 11.8 112.1 112 112 112

54.6 56.7 57.6 57.7 57.8 58.1

2.01 1.97 1.94 1.94 1.93 1.92

3.4 1.7 1.2 0.95 0.75 0.65

6.31 3.3 2.2 1.6 1.3 1.1

0.53 0.51 0.54 0.43 0.57 0.51

5.

V1/V2 teórico 1.89 1.89 1.89 1.89 1.89 1.89

CUESTIONARIO. a) ¿Para qué sirve conocer la Relación de Transformación de un Transformador? Explique. Para poder hallar su valores, y así compararlos si son reales o no con lo teórico e ideal. b) ¿Cuál es la relación de transformación entre N1 y N2? (obtenga sus resultados utilizando método estadísticos), comparar las relaciones de transformación y justificar las posibles discrepancias. N = 1.95 = I2/I1 I1/I2 = 0.52

▲V

0.006

0.002

0.001

0.001

0.002

0.003

c) Si variaríamos el calibre de conductor, para la misma cantidad de vueltas que pasaría con los valores de V e I. medidos en el lado secundario. Afectaría en poco ya por las resistencias de los conductores, pero las resistencias R, R2, R3, R4, R5, R6 seguirían iguales, entonces no afectaría la diferencia de datos de V y I d) ¿Para qué puede servir el conocer la Polaridad Instantánea de un Transformador? Explique.

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e) Investigue y reporte en que consisten los métodos mencionados en la Teoría de esta práctica como:  Por “Comparación” con un transformador cuyas marcas de polaridad sean conocidas (Con un Test Turn Ratio o T.T.R.), para determinar la Polaridad de un Transformador. Colocándose enfrente del lado de baja tensión del transformador, se unen las conexiones adyacentes, de alta y baja tensión de la parte izquierda. Aplicar cualquier valor conveniente de tensión de c.a. a todo el devanado de alta tensión y tomar lecturas primero de la tensión aplicada y luego de la tensión entre los terminales adyacentes de alta y baja tensión de la parte derecha. Si la última lectura es menor que la primera, la polaridad es sustractiva. Si es mayor que la primera, la polaridad es aditiva.



Por “Comparación” con un transformador patrón y Con un Test Turn Ratio o T.T.R., para determinar la Relación de Transformación de un Transformador. 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.



Anote sus conclusiones, observación y recomendaciones personales de la práctica.



Los ensayos sirven para la conexión en paralelo de transformadores. Existen tres métodos generales de determinación de polaridad:

Comparación con un transformador normalizado. Respuesta inductiva con corriente continúa. Ensayo de tensión alterna. 

6.

Los transformadores usados en el ensayo tenían difícil acceso en sus terminales lo cual dificulto en exceso para la realización de este ensayo.

BIBLIOGRAFÍA. 

STEPHEN J. CHAPMAN

Máquinas Eléctricas.



IRVING L. KOSOW

Máquinas Eléctricas y Transformadores.



IRVING L. KOSOW

Máquinas Eléctricas y Transformadores.



ENRIQUE RAS OLIVA

Transformadores.

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