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PRCTICA N 6 ENSAYO DE VACO DE UN TRANSFORMADOR TRIFSICO Introduccin Para una cierta tensin de alimentacin al primario, la nominal, las prdidas son prcticamente constantes, desde vaco a plena carga. Las prdidas en el hierro comprenden a las prdidas por corrientes parsitas de Foucault y por histresis magntica, siendo ambas funcin de la induccin. La f.e.m. en el arrollamiento primario es: E1 = U1 I1 Z1 si el valor de I1 Z1 es pequeo (2 3 % en transformadores a plena carga), se puede despreciar y por lo tanto E1 = U1.

Transformador trifsico

Transformador trifsico. Conexin estrella-estrella.: Bornero y placa de caractersticas

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Transformador Trifsico. Conexin estrella.

Para la determinacin de las prdidas en el hierro se conecta el transformador a la lnea, con un vatmetro o con dos (conexin Aron). Materiales necesarios y equipo de medida Transformador trifsico: U1N = 400 V, U2N = 230 V en la conexin estrella estrella; S = 1 kVA. Vatmetros: 1 2 en funcin de la conexin del transformador. Rango de medidas: Intensidad mxima 10 A, Tensin mxima 600 V. Ampermetros: Medida de la intensidad de vaco en cada fase.

Ensayo Al resultar un coseno de muy bajo (del orden del 0,1 al 0,3), las desviaciones de los vatmetros seran muy pequeas, con lo que el error sera considerable. Es necesario utilizar cosmetros de paso acortado. Las potencias indicadas por los vatmetros comprendern adems de las prdidas en el hierro, PFe, las prdidas en el cobre del primario, Pcu1, al ser recorrido por las corrientes de vaco Io. Normalmente se desprecian.

En el primer esquema (estrella):

En el segundo esquema (tringulo): PFE = W1 + W2 (Uno de los vatmetros medir potencia

negativa).

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Medida en la conexin en estrella

Medida en la conexin en tringulo

Conectando el primario a una fuente de tensin dada, U1, se leer para cada

valor de sta, los valores Io y Wo. Si previamente se determina la resistencia, R1, de cada uno de los devanados de fase, podrn determinarse las verdaderas prdidas en el hierro:

Conexin con neutro: PFE = 3 Wo 3 R1Io

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Conexin sin neutro: PFE = (W01 + W02) - 3 R1Io

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Tambin se puede determinar el factor de potencia en vaco, la componente activa y reactiva de la intensidad de vaco, as como la potencia reactiva absorbida. Ecuaciones para el clculo: Conexin con neutro:

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Conexin sin neutro:

Transformador trifsico. Conexin en tringulo secundario.

Transformador trifsico. Vaco. Bornes mtodo Aron

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Transformador trifsico. Medida en vaco tringulo.

Transformador trifsico. Conexin tringulo-tringulo

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Resultados del ensayo

La tabla de valores podra ser parecida a la siguiente:

GRUPO DE CONEXIN: Estrella estrella

U1,F (V)

Potencia absorbida I0

(A) Cos o

V2O,F IFE (A)

Im (A)

R1

R1 I02

(W)

PFE (W)

Qo (Var)

So (VA)

W01 (W)

W02 (W)

Wtotal (W)

25% de U1N 54,5

0,8 0,8 0,019 - 27 3,4 0,7 1,1

50% de U1N 112,2

2,6 2,6 0,029 - 58,7 3,4 1,9 3,2

75% de U1N 164,1

5 5 0,041 0,78 87,62 3,4 4 6,4

100% de U1N 219,3

8,9 8,9 0,063 0,66 117,6 3,4 10 13,4

GRUPO DE CONEXIN: Tringulo estrella

U1,F (V)

Potencia absorbida I0

(A) Cos o

V2O,F IFE (A)

Im (A)

R1

R1 I02

(W)

V2,o (V)

Qo (Var)

So (VA)

W01 (W)

W02 (W)

Wtotal (W)

25% de U1N 55,9

0,5 1,1

0,028

3,4.

50% de U1N 112,2

2,3 9

0,042

75% de U1N 164,1

4,3 9,4

0,066

100% de U1N 219,3

3,1 19,7

0,132

132,5

Debido al desequilibrio magntico de las fases de un transformador, las tres

fases pueden consumir intensidades y potencias diferentes. Las prdidas, en el caso de una conexin con neutro, sern la suma de las tres lecturas de los vatmetros. Para lo cual habra que conectar tres vatmetros simultneamente.

En el caso de la conexin Aron, se lee conjuntamente, la potencia de las tres fases. En cuanto a los ampermetros, se suele tomar la media aritmtica de las tres intensidades.

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La grfica de los datos obtenidos debe parecerse a la siguiente:

Preguntas: Si se modifica la conexin secundaria de estrella a tringulo se modifican los valores medidos en el primario? La intensidad de vaco es la misma en todas las fases? Explicarlo. El factor de potencia, medido en vaco se modifica, cuando el secundario cambia su conexin de estrella a tringulo? La intensidad de vaco medida en el primario o medida en el secundario es la misma en porcentaje? Se puede despreciar la resistencia frente a la reactancia? Para un mismo transformador, la potencia total de vaco, medida en estrella y en tringulo, es la misma? La potencia reactiva en la conexin en tringulo, es la suma de la potencia reactiva en cada uno de los vatmetros (mtodo Aron)? En la conexin en tringulo, el factor de potencia correcto es es del vatmetro 1 o el 2?