UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO.

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES DE ARAGÓN.

Laboratorio de maquinas eléctricas

Práctica número 2: pruebas a transformadores.

Alumno: Fernández Cano Veronico David Ricardo.

No. de cuenta: 41205778-6.

Grupo: jueves 11-12:30

Ciclo escolar: 2014-1

Fecha de realización: 03\10\2013. Fecha de entrega: 10/10/2013.

Pruebas a transformador monofásico

ING ABEL VERDE CRUZ

Material:

Transformador monofásico Puente de kelvin Puente de wheanstone Modulo de voltímetro de c.d. Modulo de amperímetro de c.d. Miliamperímetro de c.a(marca yew) Modulo de voltímetro de c.a. Modulo de amperímetro de c.a. Megger Wattmetro monofásico

Características de modulo

Del panel frontal del modulo del transformador obtenga la siguiente información:

CARACTERÍSTICAS:

Datos Nominales:Potencia: 60 VARelación de transformación: 120 / 208 V (voltaje) 0.5 / 0.3 A( corriente)Frecuencia: 60 hz

Prueba de resistencia óhmica

Objetivo: A través de esta prueba se identifican falsos contactos y espiras abiertas o en cortocircuito al

interior de las bobinas del transformador.

Métodos se utilizan el método de puentes y el de caída de tensión.

 Puente de Wheanstone y kelvin: Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

Compare los instrumentos, observe las perillas y comente con el instructor su forma de conectar y operar.

Llene la siguiente tabla:

Puntos P. Wheanstone P.kelvin1-2 .875 13-4 30 293-7 15 8.63-8 25.5 25.64-7 15 15.24-8 4.25 4.525-9 4.4 4.3365-6 8.7 8.6616-9 4.75 4.9517-8 11.5 11

Método de caída de tensión:

La caída de tensión se entiende como la pérdida de potencial en la conducción de corriente eléctrica en un conductor, originada por la distancia o la sección transversal del mismo, y que se refleja como aumento de corriente y disminución de voltaje.

Para el cálculo de esta tenga presente que para una bobina su corriente es alta pero el voltaje aplicado es de c.d. por lo tanto incrementa el grado que se queme.

La prueba es instantánea con una tensión de prueba de 5 V c.d.

Alambre el siguiente circuito:

Cierre vea las magnitudes del voltímetro y amperímetro y abra el interruptor lo más pronto posible (recuerde que se puede quemar la bobina)

Mida la corriente y voltaje de cada par de puntos y anótelo en la siguiente tabla:

puntos V I R=V/I1-2 .5 40 .01253-4 1.5 38 .03953-7 1 41 .02433-8 .5 40 .01254-7 1 40 .0254-8 .1 80 .00155-9 4 80 .055-6 .5 90 .005556-9 .5 100 .005

Compare estos valores con la tabla anterior y de sus conclusiones:

Se vio que la prueba sirve básicamente para ver que los devanados estén conectados correctamente. Existen 2 métodos para realizar esta prueba, método del puente de Wheanstone o Kelvin y el método de la caída de tensión.

Se vio que es más fácil de ocupar el puente de Kelvin ya que solo consistía en mover una sola perilla, sin embargo es más exacta la medición con el puente de Wheanstone aunque nos resulto un poco más complicado de realizar la medición ya que su manejo implicaba mover 4 perillas con diferentes múltiplos en las unidades para alcanzar más exactitud.

La prueba de los puentes de Wheanstone y de Kelvin es más usada que la prueba de la caída de tensión porque esta ultima puede dañar al equipo, y además de que la aplicación de la corriente directa al transformador debe ser por un periodo de tiempo muy corto para no dañarlo, hace que la medición no sea muy exacta. Para realizar el método de la caída de tensión se conectan los devanados a una corriente continua y se toman las lecturas de la corriente y de la tensión, para que a partir de ahí se calcule la resistencia.

Se concluyo que esta prueba nos ayuda a detectar problemas que pudieran afectar el funcionamiento del transformador, tales como las pérdidas de potencian y comprobar las conexiones internas.

Prueba de relación de transformación

Objetivo:

Con esta prueba se establece una relación entre el número de vueltas que lleva el devanado de alta tensión contra el número de vueltas del devanado de baja tensión para las diferentes posiciones del tap de un transformador, con lo que se determina la correcta correspondencia entre los voltajes de entrada y de salida de acuerdo a lo especificado por el fabricante del mismo

Método de los dos voltímetros y transformador patrón

Conecte un voltímetro de c.a. en la entrada y salida del transformador

Regule el voltaje de entrada y llene la sig. tabla:

PRUEBA DE relación de transformación

V regulable Vp Vs α = Vp / Vs0 0 0 010 10 13 α = 10/13 = 0.769220 20 22 α = 20/22 = 0.909030 30 33.5 α = 30/33.5 = 0.895540 40 43 α = 40/43 = 0.930250 50 55 α = 50/55 = 0.909060 60 65 α = 60/65 = 0.923070 70 75 α = 70/75 = 0.933380 80 85.5 α = 80/85.5 = 0.935690 90 96 α = 90/96 = 0.9375100 100 100 α = 100/100 = 1120 120 122 α = 120/122 = 0.9836

Con dos transformadores monofásicos conecte el sig. circuito.

Aplique el voltaje regulable

Cheque las lecturas de los voltímetros y llene la tabla

Verifique la relación de transformación.

PRUEBA DE relación de transformación

Voltajes Medición α = V (T.P) / V (T.D)=1V1 120 -----------------------------V2 120 -----------------------------

Conclusiones:

Para esta prueba lo importante es que se ven el número de vueltas del devanado primario con respecto al devanado secundario, para así poder saber cuál va a ser la tensión obtenida con respecto a la tensión que se le suministra al devanado primario.

Para esta se le aplico una tensión de valor conocido a uno de los devanados y se con la tensión que apareció en el otro devanado se midieron por medio de voltímetros. Ya en la teoría se reviso que la relación de transformación es la siguiente:

a=N 1

N 2

=V 1

V 2

=I 2

I 1

Se puede usar un voltímetro para medir la tensión en el devanado que no se conoce y se aplica un voltaje apropiado en el otro devanado, conociendo estas dos tensiones se puede calcular la relación de transformación.

También se puede conectar un potenciómetro entre los devanados del transformador y después calcular la relación entre las resistencias.

También se puede comparar la tensión del transformador con la de un transformador patrón que este calibrado, los 2 transformadores se conectan en paralelo se aplica tensión en los devanados de alta tensión y los devanados de baja tensión se conectan a un detector sensible.

Prueba de circuito abierto y corto circuito

Objetivo: determinación de los valores de los parámetros en el modelo de transformador.

Es posible determinar experimentalmente los valores de las inductancias y resistencias en el modelo de transformador. Una aproximación adecuada de estos valores se puede obtener con dos pruebas solamente: la prueba de circuito abierto y la prueba de corto circuito.

 

PRUEBA CIRCUITO ABIERTO PRUEBA CORTO CIRCUITO

Prueba V I P Prueba Vreg Inom PP.C.A 120 45ma 3 P.C.C 13 0.5 2

La relación de transformación es unitaria

Reqv Xeqv Rp Rs Xp Xs Rn Xm20 34.64 10 10 17.32 17.32 1920 2571.4

De sus conclusiones:

Se determino la tensión requerida para que en el transformador pudiera circular una corriente nominal haciendo un corto circuito en uno de los devanados.

Con la corriente nominal se toman medidas de la corriente y del voltaje, mediante cálculos se puede obtener la magnitud de la impedancia y la relación de transformación para la corriente.

Para realizar la prueba se necesito que el voltaje en el devanado primario estuviera de acuerdo con la corriente nominal para así no causarle dalo al transformador, también se vio que esta prueba puede desarrollarse de igual manera para ambos lados del transformador y así poder obtener los valores correspondientes de las impedancias.

PRUEBAS A UN TRANSFORMADOR

PRUEBA DE POLARIDAD

V regulable

Vp Vs α = Vp / Vs

0 5 9 α = .55510 10 20 α = .520 20 40 α = .530 30 58 α = .51740 40 75 α = .533350 50 95 α = .52660 60 105 α =.571470 70 130 α = .538480 80 150 α = .533390 90 170 α = .5294100 100 190 α =.5263120 127 230 α = .5522

PRUEBA DE POLARIDAD

PRUEBA DE POLARIDAD

Voltajes Medición α = V (T.P) / V (T.D)=1

V1 120 -----------------------------V2 208 -----------------------------

PRUEBA CIRCUITO ABIERTO PRUEBA CORTO CIRCUITO

Prueba V I P Prueba Vreg Inom PP.C.A 120 45 3 P.C.C 13 .5 2

REGULACIÓN DE VOLTAJECarga V vacio V cargaR 120 110L 120 140C 120 140

Vreg Vnom %Z = (Vreg/Vnom)*100

CONCLUSIÓN:Para este método se conectan en paralelo los devanados de alta tensión del transformador al que se le está aplicando la prueba con otro transformador que se ocupa como patrón de medida, se aplica una tensión reducida y se mide en las terminales de baja tensión y para ello el voltímetro tiene que marcar 0 y así estará indicando que la polaridad de los transformadores será la misma.La otra forma de verificar la polaridad es por medio de corriente en los devanados y la aguja del voltímetro indicara si la polaridad es aditiva o no.El otro método existente para esta prueba es el que consiste en que se conecten los devanados del transformador y se aplica un voltaje y después se miden los voltajes en los devanados comparados con el voltaje que les fue aplicado y si la lectura es una cantidad menor la polaridad es sustractiva y en el caso contrario la polaridad será aditiva.