CURSO

2013-2TRANSFORMADORES Y MQUINAS SINCRONASNro. DD-106

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Tema :

PRUEBAS AL TRANSFORMADOR MONOFSICOCdigo :82426

Semestre:III

Grupo :

I. OBJETIVOS: Interpretar y analizar los resultados de pruebas y mediciones efectuadas al transformador monofsico, durante los ensayos en vaco y cortocircuito. Determinar la relacin de transformacin de un transformador monofsico. Realizar el ensayo de vaco a un transformador monofsico Realizar el ensayo de cortocircuito a un transformador monofsico'. Determinar los parmetros del circuito equivalente de u transformador monofsico.II. EQUIPO Y MATERIAL A UTILIZAR: 01 Transformador monofsico de 400VA. 220/110 V. 03 Multmetros. 01 Fluke 43B. 01 Pinza amperimtrica 01 Fuente de tensin monofsica variable Conductores de conexin.III. FUNDAMENTO TERICO

DETERMINACIN DE LOS PARMETROS EN EL MODELO DE TRANSFORMADOR REAL

Ensayo de circuito abierto, la bobina secundaria de transformador est en circuito abierto y su bobina Primaria est conectada a una lnea con voltaje nominal. Bajo las condiciones descritas, toda la corriente de alimentacin debe estar fluyendo a travs de la rama de excitacin del transformador. Los elementos en serie Rp y Xp son demasiado pequeos en comparacin con Rn y XM para causar una cada significativa de voltaje as que esencialmente todo el voltaje de alimentacin se aplica a travs de la rama de excitacin. La figura N 1 muestra la forma de conexin de los instrumentos durante este ensayo.

Voltamperimetro Transformador Ampermetro

VoltmetroFigura 1. Conexin para un ensayo de circuito abierto de un transformador

Con la medida del vatmetro determinamos la resistencia del ncleo:

y con esto

La magnitud de la admitancia de excitacin (referida al circuito primario) se puede encontrar por medio del ensayo del circuito abierto de voltaje y corriente:

Puesto que estos dos elementos son paralelos, son admitancias se suman y la admitancia total de excitacin es:

de donde

Del valor de la susceptancia calculamos la reactancia de magnetizacin:

En el ensayo de corto circuito, los terminales secundarios del transformador estn en corto circuito y los terminales primarios estn conectados justamente a una fuente de bajo voltaje, tal como se ilustra en la figura 2. El voltaje de alimentacin se ajusta hasta que la corriente en la bobina, que est en corto circuito, sea igual a su valor nominal.

Voltamperimetro Transformador

Figura 2. Conexin de trasformador para ensayo de cortocircuito

Puesto que el voltaje de alimentacin es tan bajo durante el ensayo de corto circuito, una corriente muy baja fluye a travs de la rama de excitacin. Si la corriente de excitacin se ignora, entonces la cada de voltaje en el transformador se le puede atribuir a los elementos en serie en el circuito. La magnitud de las impedancias en serie referidas al lado primario del transformador es:

Con la lectura del vatmetro y la del ampermetro, la resistencia del cobre se calcular con la ecuacin:

Aplicando el teorema de Pitgoras para una impedancia en serie, la reactancia de dispersin equivalente del transformador se calcular con la expresin:

La impedancia serie ZSE es igual a:

Como aproximacin se aplicar la mitad del valor de cada valor hallado (Requi y Xequi) a cada bobina del transformador:

IV. PROCEDIMIENTO

Advertencia:

En esta etapa se manejarn voltajes peligrosos! No haga ninguna conexin cuando la fuente est conectada! La fuente debe desconectarse despus de hacer cada medicin!.

Advertencia:

Usar lentes de seguridad durante su permanencia en el Taller

Advertencia:

Usar botas de seguridad durante su permanencia en el Taller

4.1. Medicin de la resistencia de los bobinados.

Medir la resistencia de los bobinados de mayor tensin (220 V) Y baja tensin (110 V) utilizando un ohmimetro.

Resistencia del lado de mayor tensin. = Resistencia del lado de menor tensin. = Cul resistencia es mayor?

(Resistencia devanado mayor tensin / Resistencia devanado menor tensin)

4.2. Ensayo en vaco

a. Armar el circuito de la figura N 3.

Figura 3. Esquema de ensayo en vacio.

b. Alimentar el circuito con tensiones que varen desde un 10% de la nominal hasta un 120% segn la tabla N 1.

c. Tomar lectura de los valores medidos por los instrumentos y anotarlos en la tabla N 1.

d. Calcular la relacin de transformacin en funcin de los voltajes medidos para cada observacin

a =UP/USTabla N1

Obs.Porcentaje de la tensin nominal primariaTensin primaria (UP)Corriente primaria (IP)Potencia primaria (PP)Tensin secundaria (US)Relacin de transformacin (a)

110%22 V

220%44 V

330%66 V

440%88 V

560%132 V

680%176 V

7100%220 V

8120%264 V

e. Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente.

f. Qu perdidas indica el vatmetro PP? Ests perdidas varan cuando la tensin UP cambia de valor? Por qu?

4.3. Ensayo en cortocircuito.

a. Clculo de las corrientes nominales de los bobinas del transformador monofsico.

Potencia nominal del transformador => S= VA

Corriente nominal del lado 220 V:

IP=S/UP = =

(Formula)

(Valores) (Resultado)

Corriente nominal del lado de 110 V:

IS=S/US = =

(Formula)

(Valores) (Resultado)

b. Armar el circuito de la figura N 4. (utilice como ampermetro IS una pinza amperimtrica)

Figura 4. Esquema de ensayo en cortocircuitoc. Calcular en la tabla N 2 las corrientes primarias en funcin de los porcentajes respectivos de la corriente nominal.

d. Alimentar el circuito, comenzando desde cero voltios e ir subiendo el voltaje hasta obtener en el ampermetro las corrientes IP previamente calculadas segn tabla N 2. Nota: La tensin de cortocircuito es aproximadamente de 5% a 10% de la tensin nominal.La corriente primaria IP calculada esta en funcin de la corriente nominal del lado 220 V.e. Tomar nota de la lectura de los instrumentos.

f. Calcular la relacin de transformacin entre las corrientes primaria y secundaria.

a = IS / IPTabla N2

Obs.Porcentaje de la corriente nominal primariaCorriente primaria (IP)

(calculada)Tensin primaria(UP)Potencia primaria (PP)Corriente secundaria (IS)Relacin de transformacin (a)

110%

220%

330%

440%

560%

680%

7100%

8120%

g. Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente.

h. Qu perdidas indica el vatmetro PP? Ests perdidas varan cuando la corriente IP cambia de valor? Por qu?

4.4. Calcular los parmetros del circuito equivalente del transformador ensayado

a. Del ensayo en vacio.

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= = SIEMENS

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= = SIEMENS

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= = SIEMENS

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)b. Del ensayo en cortocircuito

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

c. Relacin de transformacin y parmetros del cobre del transformador

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

= =

(Formula)

(Valores)

(Resultado)

d. Con los valores hallados anteriormente completar el siguiente circuito equivalente:

V. CUESTIONARIO

1- Por qu es importante conocer el circuito equivalente del transformador?

2- Qu diferencias hay entre un transformador ideal y el real?

VI. TRABAJO DE INVESTIGACION

Temas:

"Materiales empleados en la fabricacin de transformadores de potencia".

"Aplicaciones del transformador de potencia".

VII. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

(Mnimo 7 de cada una de ellas)

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_1338617681.unknown

_1338617687.unknown

_1338617496.unknown

_1338388783.unknown

_1338388875.unknown

_1338388888.unknown

_1338388710.unknown

_1338388411.unknown

_1338388502.unknown

_1338388022.unknown

_1338388298.unknown

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