informe 3

INFORME 3

Transformador y autotransformador monofásico

A. Pregunta 1: Tabular los datos de placa de los transformadores utilizados, así como también las mediciones obtenidas durante la practica Transformador 1

Vargas Vivanco Angel Humberto

Relación de trasformación: 2:1 Voltaje: 240: 120V

Laboratorio de máquinas eléctricas I Quito, Ecuador [email protected]

Resumen: El autotransformador es una maquina eléctrica estática conformada por un devanado común, es decir este devanado está conectado en serie con el devanado principal para como esquema se podría considerar que es una sola bobina partida en dos, el autotransformador es una clasificación de la familia de transformadores usado en aplicaciones donde se requiera alimentar a cargas a distintos niveles de tensión, estos son más baratos que los transformadores estándar debido a que en su construcción se usan menos materiales, aunque al tener una bobina común puede presentar fallas de aislamiento que podrían poner en peligro al operario.

Corriente: 5A: 10 A Potencia: 1200VA Datos medidos PRIMARIO V I 214,6v 0.5 215v 2.4 213,4v 4.3 Autotransformador 1 Relación de trasformación: 2:1 Voltaje: 240: 120V Corriente: 10A: 20 A Potencia: 2400VA

I.

INFORME Datos medidos

SECUNDARIO V I 103.3 0 97.4 4.17 82.2 7.44

PRIMARIO V I 213.7 0.4 213.3 2.6 213 5 212.7 7.2 212 9.5

Voltaje: 240: 120V

SECUNDARIO V I 107.4 0 106 4.47 104 8.78 102 13.04 99.4 16.92

Corriente: 10A: 20 A Potencia: 2400VA Datos medidos PRIMARIO V I 123 0.2 121.4 6.1 120 11.2 120 15.6 117 19.2

Transformador 2 Relación de trasformación: 1:2

SECUNDARIO V I 244 0 234 1.7 222 3 209.4 4.2 195 5.6

Voltaje: 120V: 240V Corriente: 10A: 5 A B. Pregunta 2: Para cada paso de carga, calcular la potencia de entrada, de salida, el rendimiento, la regulación de voltaje del transformador con los valores obtenidos en los numerales 3 y 4 del procedimiento.

Potencia: 1200VA Datos medidos PRIMARIO V I 124 0.2 123 5.6 122 8.2 Autotransformador 2 Relación de trasformación: 2:1

SECUNDARIO V I 245 0 201 2.6 153 3.9

Figura 1

Figura 2

Figura 3

TRANSFORMADOR 2:1 Pentrada

Psalida

Rendimiento

516,00

406,16

78,71

917,62

648,77

70,70

Regulación de voltaje 6,06 18,46

Paso de carga 1 2

Descripción: valores medidos cuando el transformador tiene relación de 2:1 TRANSFORMADOR 1:2 Regulación de Pentrada Psalida Rendimiento voltaje 688,80 522,60 75,87 21,89 1000,40 596,70 59,65 60,13

Paso de carga 1 2

Descripción: valores medidos cuando el transformador tiene relación de 1:2

Descripción de las figuras 1, 2,3: las gráficas muestran los diferentes parámetros de los transformadores medidos en función de los pasos de carga como se puede observar la relación 2:1 es mayor en todos los puntos

C. Pregunta 3: Con los resultados obtenidos en el punto 2 graficar la potencia de salida, rendimiento, y la regulación de voltaje en función de los pasos de carga (utilice una escala adecuada) compare los resultados y justifique su respuesta. Figura 4

Figura 5

Figura 6

D. Pregunta4: Para cada paso de carga, calcular la potencia de entrada, de salida, el rendimiento, la regulación de voltaje del transformador cuando funciona como autotransformador con los valores obtenidos en los numerales 5 y 6 del procedimiento.

Pentrada 740,54 1344,00 1872,00 2246,40

AUTOTRANSFORMADOR 1:2 Regulación de Psalida Rendimiento voltaje 0,00 397,80 53,72 4,27 666,00 49,55 9,91 879,48 46,98 16,52 1092,00 48,61 25,13

Paso de carga 0 1 2 3 4

Descripción: valores medidos cuando el autotransformador tiene relación de 1:2

Descripción de las figuras 4, 5,6: las gráficas muestran los parámetros de los autotransformadores en función de los pasos de carga como se puede observar la relación 2:1 es mayor en todos los puntos excepto en la regulación en la cual es menor que la de la relación 1:2

Pentrada 85,48 554,58 1065,00 1531,44

AUTOTRANSFORMADOR 2:1 Regulación de Psalida Rendimiento voltaje 0,00 0,00 473,82 85,44 1,32 913,12 85,74 3,27 1330,08 86,85 5,29

Paso de carga 0 1 2 3

2014,00

1681,85

83,51

8,05

4

Descripción: valores medidos cuando el autotransformador tiene relación de 2:1

E. Pregunta 5: Con los resultados obtenidos en el punto 4 graficar la potencia de salida, rendimiento, y la regulación de voltaje en función de los pasos de carga (utilice una escala adecuada) compare los resultados y justifique su respuesta. F. Pregunta 6: Comparar el rendimiento del transformador monofásico con el del autotransformador para el caso de carga máxima, cuando funcionan como elevadores y reductores. RENDIMIENTO TRANSFORMADOR AUTOTRANSFORMADOR ELEVADOR ELEVADOR 70,70% TRANSFORMADOR REDUCTOR 59,65%

83,51% AUTOTRANSFORMADOR REDUCTOR 48,61%

Descripción: Cuando el autotransformador está elevando su rendimiento es superior al transformador monofásico, pero cuando se usa el autotransformador como reductor su rendimiento es inferior al del transformador monofásico, esto quiere decir que el autotransformador es mejor aumentando voltaje otro detalle es que el

autotransformador soporto más paso de carga que el transformador monofásico. G. Pregunta 7: Señale las aplicaciones del transformador y autotransformador. Aplicaciones de transformador  Usados para subtransmicion y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión en centrales de generación.  Algunos tipos pueden tomar muestras de corriente de línea y reducirlas a un nivel seguro para operar con dispositivos de medida.  Existen diferentes tipos dependiendo de la aplicación como: de corriente, auto protegido, subterráneo, rural, de llenado integral, seco encapsulado, de distribución, de potencia. Aplicaciones del autotransformador  Arrancar motores asincrónicos  Conectar sistemas de potencia donde se usan diferentes voltajes  Conectar maquinaria fabricada para tensiones nominales diferentes a la de la fuente de alimentación. Como motores de 480v a 600v  Conectar aparatos electrodomésticos y cargas menores.  Arranque suave de motores de inducción jaula de ardilla

transformador reductor el número de bobinas debe estar conectado con las fuentes de signos iguales conectadas en serie para que se resten de la entrada y así reduzca el voltaje en el segundo debido a que si se usan varias bobinas el rendimiento y la regulación de voltaje no serán favorables porque se producen más perdidas magnéticas y eléctricas

H. Pregunta 8: ¿Porque el dato de placa de potencia de los transformadores viene dado en KVA y no en Kw? Debido a que el la industria los productores de transformadores no conocen el factor de potencia real de los consumidores porque esto depende la naturaleza de la carga conectada es decir resistiva, inductiva, capacitiva, por lo tanto esto depende de cual va ser la utilización del transformador, no pueden definir la potencia en kw ya que las diferentes cargas generan factores de potencia diferentes por eso es mejor darlas en KVA para que consideren toda la potencia aparente que puede entregar el transformador.

K. Pregunta 11: indique razones por las cuales se obtiene mayor potencia en un autotransformador que en un transformador estándar. Es debido a la construcción y la relación de transformación del primario y su unión con el devanado común ya que el voltaje en el devanado primario de un autotransformador

I. Pregunta 9: ¿la regulación de voltaje puede ser negativa? ¿cuál es el significado de que esto ocurra? Debido a la corriente del devanado secundario cuando esta corriente este en adelanto el voltaje secundario puede ser mayor que el voltaje primario esto genera una regulación negativa.

equivale a como se ve la relación de transformación es mayor dependiendo del caso

y la corriente equivale a el termino de x en los dos casos pertenecen al devanado secundario si multiplicamos para obtener la potencia

J. Pregunta 10: En un transformador que tiene varias bobinas ¿cuál es el criterio empleado para formar el primario y el secundario? ¿Qué ocurre con el rendimiento y la regulación de voltaje cuando no se escoge adecuadamente las mismas? Se usa el criterio de un circuito eléctrico con fuentes de voltaje, las diferentes bobinas se conectan de tal manera que las fuentes se sumen o se resten, es decir para hacer un

tenemos esto hace que la relación de transformación aumente la potencia, por lo cual el autotransformador entregara más potencia. II.

CONCLUSIONES

a. Si se calcula la potencia con las mismas condiciones de carga en el transformador y autotransformador se comprueba que esta última entrega más potencia. b. Los autotransformadores son una sub-clasificación de los transformadores porque estos se pueden construir uniendo diferentes bobinas de dos transformadores distintos. c. Para construir trans y autotransformadores se puede usar el criterio de sumas o restas de fuentes de alimentación de circuitos eléctricos.

III.

REFERENCIAS (corriente, s.f.) (transformadores, s.f.)

Bibliografía corriente, t. d. (s.f.). transformador de corriente. Obtenido de http://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-eingenieria/ingenieria-electrica/respuestas/823587/sobre-lostransformadores transformadores, g. d. (s.f.). materiales para transformadores . Obtenido de http://www1.frm.utn.edu.ar/cmateriales/Trab.%20Inves.(alum)/C hapas%20de%20grano%20orientado/Chapas%20de%20grano%20 orientado.htm