informe #3 transformador monofásico
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8/16/2019 Informe #3 Transformador Monofásico
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. OB!ETIVOS:
.1. GENERAL
Reconocer las relaciones de voltaje y corrientes de un transforador! estudiar
las corrientes de e"citaci#n! la ca$acidad de volta$erios y las corrientes de
corto circuito de un transforador... ESPECÍFÍCOS
Reconocer! estudiar! ani$ular y $racticar con el transforador onofásico!
ediante la cone"i#n en los distintos terinales! $ara as% o&tener los
diferentes resultados de voltaje y corriente y o&tener ayor conociiento de
la fora de funcionaiento del transforador onofásico.
3. METODOLOGÍA'a etodolog%a a a$licar en el la&oratorio &ásicaente se &asa en a$renden
a usar el transforador onofásico e"istente en el la&oratorio! a desarrollar
$rocediientos de ensayo! a $lanear e"$erientos y ejecutarlos $ara esto se
utili(ará la etodolog%a)
M"#o$o%.
*nálisis y s%ntesis del conociiento.
+$%rico ,e"$eriental-.
&. EQUIPOS ' MATERIALES:
#dulo de transforador
+ 41
#dulo de fuente de
alientaci#n ,120/20 c3d-+ 21
#dulo de edici#n de c3a
,0.5/0.5/0.5*- + 425
Ca&les de cone"i#n
otros
(. MARCO TEORICO:
'os transforadores son $ro&a&leente la $arte del eui$o de ayor uso en
la industria elctrica. ar%an su taa6o desde unidades iniaturas $ara radios
de transisores asta unidades gigantescas ue $esan toneladas y ue se
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e$lean en estaciones centrales de distri&uci#n de energ%a elctrica! sin
e&argo todos los transforadores tienen las isas $ro$iedades &ásicas!
ue son las ue se verán a continuaci#n.
Cuando e"iste una cone"i#n utua entre dos &o&inas o devanados! un
ca&io en la corriente ue $asa $or uno de ellos induce un voltaje al otro.8odos los transforadores $oseen un devanado $riario y uno o ás
secundario. +l devanado $riario reci&e energ%a elctrica de una fuente de
alientaci#n y aco$la esta energ%a al devanado secundario ediante un
ca$o agntico varia&le.
'a energ%a toa la fora de una fuer(a electrootri( ue $asa $or el
devanado secundario y se conecta una carga a ste! la energ%a se transfiere
a la carga. *s% $ues! la energ%a elctrica se $uede transferir de un circuito aotro sin ue e"ista una cone"i#n f%sica entre a&os. 'os transforadores son
indis$ensa&le en la distri&uci#n de la $otencia elctrica ue este a una
corriente a un voltaje dado! en una $otencia euivalente a otra corriente y
voltajes dados.
Cuando un transforador está funcionando $asan corrientes alternas $or sus
devanados y esta&lece un ca$o agntico alterno en el n9cleo del ierro.
Coo resultado se $roducen $rdidas de co&re y ierro ue re$resentan
$otencia real ,:atts- y ue acen ue el transforador se caliente. ;ara
esta&lecer un ca$o agntico se reuiere una $otencia reactiva ,vars- ue
se o&tiene de una l%nea de alientaci#n. ;or estas ra(ones! la $otencia total
entregada del devanado $riario es sie$re ligeraente ayor ue la
$otencia total entregada $or el devanado secundario. in e&argo! se $uede
decir! a$ro"iadaente en casi en todos los transforadores)
Potencia del primario (watts) = Potencia del secundario (watts).
Voltaje del amperímetro (VA) = Voltaje del secundario (VA).
Vars del primario = vars del secundario.
Cuando el voltaje del $riario se eleva as allá de su valor noinal! el n9cleo
del ierro ,lainaciones- coien(a a saturarse y la corriente de
agneti(aci#n ,de e"citaci#n- auenta con gran ra$ide(.
'os trasforadores $ueden sufrir cortos circuitos accidentales causados $or
desastres naturales o otivados $or el o&re. 'as corrientes de corto
circuito $ueden ser uy grandes y! a enos ue se interru$an! uean el
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transforador en un corto tie$o! el o&jetivo de este e"$eriento es ostrar
estos $untos i$ortantes.
). PROCEDIMIENTO:
A$*+,#+-/0: +n este e"$eriento de la&oratorio se anejan altos voltajes.4+ o% #,+% $+*0-0$o% /-$++-$/+-#+% $+ #,0-%6o,20$o,
20,0$o% +- 0 0,0 $+ 2;$4o.
0. A-o#+ + *o#08+ -o2/-0 $+ 0$0 4-o $+ o% $+*0-0$o%:
8erinales 1 a 2 > 1? V c-a
8erinales a 4 > ?5 V c-a
8erinales 5 a ? > 1? V c-a
=@ E%,/=0 + *o#08+ -o2/-0 +-#,+ o% %/4/+-#+% #+,2/-0+% $+
o-+/;-:
8erinales a 7 > 1?& V c-a
8erinales 7 a > ) V c-a
8erinales a 4 > 5 V c-a
8erinales a > 15? V c-a
8erinales 7 a 4 > 1?& V c-a
8erinales 5 a @ > )? V c-a
8erinales 5 a @ > )? V c-a
@ I$+-#/6/>4+ 0 o-+/;- -o2/-0 $+ 0$0 4-0 $+ 0% %/4/+-#+%
o-+/o-+%:
8erinales 1 a 2 > ?7( A c-a
8erinales a 4 > ?73 A c-a
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8erinales 5 a ? > ?7( A c-a
8erinales a 7 > ?73 A c-a
8erinales a 4 > ?73 A c-a
3. U%+ 0 +%00 20% =080 $+ o22+#,o < 2/$0 < 0-o#+ 0% ,+%/%#+-/0%
+- c-d $+ 0$0 4-o $+ o% $+*0-0$o%:8erinales 1 a 2 > &?
8erinales a 4 > )3.33
8erinales a 7 > 3&).)
8erinales 7 a > (3.33
8erinales a 4 > 3.3
8erinales 5 a ? > &?
8erinales 5 a @ > 1? 8erinales @ a ? > 1?
&. A o-#/-40/;- 2+$/,9 o% *0o,+% $+ %+4-$0,/o %/- 0,07 40-$o
%+ 0/0 120V c-a 0 $+*0-0$o ,/20,/o.
a- Conecte el circuito ue se ilustra en la figura.
&- Conecte la fuente alientaci#n y ajustera a 120 c3a! seg9n lo ue
indiue el volt%etro conectado a los terinales 4 y
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d- Redu(ca a cero el voltaje y desconecte la fuente alientaci#n.
e- Re$ita los $rocediientos ,&! c y d- idiendo el voltaje de salida
E2 $ara cada devanado ue se indica.
f) devanado 1 a 2 > 11 Vc-a
devanado a 4 > 1? V c-a
devanado a 7 > 11 V c-a
devanado 7 a > 1?) V c-a
devanado a 4 > ) V c-a
devanado 5 a ? > ) V c-a
devanado 5 a @ > )? V c-a
devanado @ a ? > ( V c-a
(.
0. Co-4+,$0 o% *0o,+% 2+$/$o% o- o% *0o,+% -o2/-0+% %/
04-o $/6/+,+ +/>4+ o, >4".
Casi coinciden los valores toados anteriorente en 4-f ! ya ue esto
varia $or la a$reciaci#n de uin está toando los datos coo ta&in
del instruento ya ue estos instruentos no son digitales y a deás
ya son un $oco antiguos ya ue con los a6os transcurridos $uede
variar en las edidas.
=. P4+$+ 2+$/, o% *0o,+% $+ o,,/+-#+ 20-+#/0-#+ J$+
+/#0/;-@ Po, >4"
;or lo general
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.
a. Conecte el circuito ue a$arece en la figura. =&serve el edidor de
corriente I 2 $one en corto circuito el devanado 5 a ?
&. Conecte la fuente alientaci#n y auente gradualente el voltaje
asta ue la corriente del cortocircuito I 2 sea 0.4 A c-a.
c. ida y anote I 1 y E
2
.
I 1=0.41 A c−a
E1=5V c−a
I 2=0.4 A c−a
d. Redu(ca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alientaci#n.
e. Calcule la relaci#n de corriente.
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I 1
I 2=1.02
f. A+s igual la relaci#n de corriente a la relaci#n de vueltasB
i $orue el voltaje de $riario y secundario es el iso valor de alfa
es constante y el voltaje de 120 .
5.
a. Conecte el circuito ue a$arece en la figura. =&serve ue el edidor
de corriente I 3 $one en cortocircuito al devanado a 4.
&. Conecte la fuente alientaci#n y auente gradualente el voltaje
asta ue la corriente ue $asa $or el devanado I 1 sea 0.4 A c-a.
c. ida y anote I 3 y E
1 .
I 3=0.24 A c
−a
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E1=2.5V c−a
d. Redu(ca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alientaci#n.
e. Calcule la relaci#n de corriente.
I 1
I 3=
1.67
f. A+s igual la relaci#n de corriente a la relaci#n de vueltasB
i es el iso ya ue al reali(ar la divisi#n del n9ero de vueltas del
$riario $ara el n9ero de vueltas del secundario se o&tiene el
resultado de 1.7! ue es lo iso al dividir I 1/ I
3 .
. A o-#/-40/;- $+#+,2/-0,0 + +6+#o $+ %0#4,0/;- $+ -K+o +- 0
o,,/+-#+ $+ +/#0/;- $+ 4- #,0-%6o,20$o,.
a. Conecte el circuito ue se ilustra en la figura. =&serve ue las
terinales 4 y 5 de la fuente de alientaci#n se van a utili(ar aora.
+stas terinales $ro$orcionan un voltaje varia&le de 0-20 V c-a.
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&. Conecte la fuente de alientaci#n y aj9stela a 25 c3a! toado esta
lectura el volt%etro conectado a las terinales 4 y 5 de la fuente de
alientaci#n.
c. ida y anote la corriente de e"citaci#n E
1 ! y el voltaje de salida
E1 $ara cada voltaje de entrada.
E1 V c-a I 1 mA c-a E1 V c-a
25 0 25
50 0 50
75 0.02 75
100 0.04 100
125 0.0? 125
150 0.12 150
175 0.2 175
200 0.5 200
d. Redu(ca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alientaci#n.
1?.a. arue de corriente anotados en una gráfica. 'uego trace la curva
continua ue $ase $or todos los $untos arcados.
&. =&serve ue la corriente de agneti(aci#n auenta rá$idaente
des$us de alcan(ar cierto voltaje de energ%a.
I 1 mA c-a E1 V c-a
0 25
0 500.02 75
0.04 100
0.0? 125
0.12 150
0.2 175
0.5 200
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0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40
50
100
150
200
250
c. Aa variado la relaci#n de voltaje entre los dos devanados! de&ido a la
saturaci#n del n9cleo! e"$liue $orueB
4+ 0%0 o, + $+*0-0$o %+4-$0,/o 0 )764+,0 1 A 07 C49 %+,0 0 o,,/+-#+ >4+ 0%0,0 o, + $+*0-0$o ,/20,/o
1 0
V 1
V 2
= I
2
I 1
=120V
60V =1 A
I 1
=∝
I 1=0.5 A
. S/ %+ o-+ +- o,#o/,4/#o + $+*0-0$o %+4-$0,/o 0 5 < + $+*0-0$o,/20,/o ( 0 ) #o20 4-0 o,,/+-#+ $+ ?.( A 0.
0@ Calcule la corriente de cortocircuito ue $asa $or l devanado 7 a .
V 1
V 2=
I 2
I 1=120V
76V =
I 2
0.5 A=∝
I 2=0.78 A
=@ A;or u se de&en reali(ar estas $rue&as con la ayor ra$ide( $osi&leB
;orue si no se reali(a rá$ido es$ecialente en la $rue&a de cortocircuito se
genera gran cantidad de calor ue $odr%a causar da6os en el transforador.
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3. S/ %+ 0/0 1? V 0 0 $+*0-0$o 3 0 &7 /-$/>4+ o% *o#08+% >4+ %+ #+-$,9-
+-:V
1
V 2=
I 2
I 1=∝
0@ Devanado 1 a 2 > 1.5( V 0 =@ Devanado 5 a @ > 1.5( V 0 @ Devanado 7 a > 1? V 0 $@ Devanado 5 a ? > 1.5( V 0
&. C49 $+ o% $+*0-0$o% $+ ,o+$/2/+-#o $/%/0 29% 0o, o, >4"
Disi$a ás calor la cone"i#n de la figura @32 ya ue $roduce ayor $otencia ue la
cone"i#n de la figura @3
(. S/ %+ 0/0,0 4- *o#08+ $+ 1?V 0 0 $+*0-0$o 1 0 o- + $+*0-0$o ( 0
) +- o,#o/,4/#o:0@ ACuál ser%a la corriente de cada devanadoB
V 1
V 2=
I 2
I 1=∝
120V
120V =0.5 A
0.5 A=1=∝
I 2=0.5 A I 1=0.5 A
=@ ACuántas veces es ayor esta corriente ue su valor noralB
+n &ase al valor o&tenido en la figura anterior! la corriente es 0.1 * ayor ue la
corriente del nueral 7 literal c.
@ ACuántas veces es ayor el calor generado en los devanados en estas
condiciones! ue en condiciones noralesB
Relacionando las $otencias en la figura anterior se genera ás calor! 1.15 vecesás ue el calor del nueral 7 literal c .
. CONCLUSIONES ' RECOMENDACIONES:
*l reali(ar la $ráctica nos colocaos con los eui$os de $rotecci#n
$ersonal! adeás verificar si e"iste alg9n des$erfecto en cada uno de
los #dulos en ue vayaos a tra&ajar.
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8ener cuidado con los instruentos y eui$os ya ue $odr%aos
$rovocar alg9n da6o a los eui$os en caso de e"istir avisar al instructor