laboratorio de maquinas

,-IVERIA -ACIO-A' E A- AG,TIFAC,'TA E I-GE-IERIA E RO,CCIO-  ERVICIO 'a(ora"or#o e Ma)u#%a$ E*+c"r#ca$ 1 TEMA: Acop*a2#e%"o 2a&%+"#co e (o(#%a$ 3 2e#a e*

I.

 Jefe e pr!c"#ca$: I%&. 'u#$ A. Ch#r#%o$

Grupo: A Fecha: 14/09/15

OBJETIVO

•

Analizar y determinar el coefciente de auto conducción de las bobinas acopladas magnéticamente de un transormador. transormador. Verifcar el nivel de aislamiento en los transor transormadores. madores.

II.

MARCO TEORICO

•

Un transormador es una máquina estática de corriente alterno, que permite variar alguna unción de la corriente como el voltae o la intensidad, manteniendo la recuencia y la potencia, en el caso de un transormador ideal. !ara !ara lograrlo, transorma la electricidad que le llega al devanado de entrada en magnetismo para volver a transormarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario. "a importancia de los transormadores, transormadores, se debe a que, gracias a ellos, #a sido posible el desarrollo desarrollo de la industria eléctrica. $u utilización #izo posible la realización práctica y económica del transporte de energ%a eléctrica a grandes distancias. &ste elemento eléctrico se basa en el enómeno de la inducción electromagnética, ya que si aplicamos una uerza electromotriz alterna en el devanado primario, debido a la variación de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se produce la inducción de un 'uo magnético variable en el n(cleo de #ierro. &ste 'uo originará por inducción electromagnética, la aparición de una uerza electromotriz en el devanado secundario. "a tensión en el devanado secundario dependerá directamente del n(mero de espiras que tengan tengan los devanados y de la tensión tensión del devanado primario.

A%!*#$#$ e c#rcu#"o$ co% (o(#%a$ acop*aa$ 2a&%+"#ca2e%"e.

 )ado un circuito con un par de bobinas acopladas

magnéticamente, supuesto que se asignan las corrientes y voltaes como se observa en la fgura*

&l voltae inducido en la bobina +, v+ está ormado por el generado por la inductancia "+ y el producido por la inductancia mutua . -gualmente, el voltae inducido en la bobina  /v0 está ormado por el generado por la inductancia " y el producido por la inductancia mutua . &l signo de las tensiones debidas a la inductancia mutua dependerá de si los 'uos magnéticos producidos por ambas bobinas se suman o se restan. $i los 'uos se suman el signo será positivo*

$i los 'uos se restan el signo será negativo*

&l sentido de los 'uos magnéticos se obtiene utilizando la regla de la mano derec#a.

Me#c#% e* a#$*a2#e%"o e%"re (o(#%a$.

Ubicar los terminales de la bobina que act(a como primario, en uno de los terminales conectar la l%nea de prueba del megó#metro y el otro terminal del megó#metro conectarlo a uno de los terminales de la bobina que act(a como secundario. "uego aplique la tensión de prueba que corresponda, registrando el valor de la resistencia de aislamiento ente bobinas.

Ubicar los terminales de la bobina que act(a como primario, en uno de los terminales conectar la l%nea de prueba del megó#metro y el otro terminal del megó#metro conectarlo al material magnético. "uego aplique la tensión de prueba que le corresponda, registrando el valor de la resistencia de aislamiento de dic#a bobina.

Ubicar los terminales de la bobina que act(a como secundario, en uno de los terminales conectar la l%nea de prueba del megó#metro y el tipo de terminal del megó#metro conectarlo al material magnético o estructura metálica que lo soporta. "uego aplique la tensión de prueba que le corresponda, registrando el valor de la resistencia de aislamiento de dic#a bobina.

III.

E'EME-TO A ,TI'IAR

 

   

IV.

+ Autotransormador monoásico 1231 V A4, 51 6z.  7ransormadores monoásicos 18++1 V de dierentes potencias. + Amper%metro 12+ Amp.  Volt%metros /uno debe ser un mult%metro para medir V0. + egó#metro. + !uente de resistencias. ACTIVIAE:

a6 Ar2ar e* c#rcu#"o e *a 7&ura a8u%"a 3 2e#r e* a*or e *a re$#$"e%c#a #%"er%a e caa ea%ao co% e* pue%"e e re$#$"e%c#a$.

edición con el megó#metro 9esistencia de la bobina del primario* 9esistencia de la bobina del secundario*  

edición con el mult%metro 9esistencia de la bobina del primario* 9esistencia de la bobina del secundario* 



(6 Co*ocar *o$ #%$"ru2e%"o$ e% *a e$ca*a aprop#aa. c6 E%er&#ar e* c#rcu#"o co% ;;0 V para *a (o(#%a e ;;0 e$e *a fue%"e 6 To2ar *a$ *ec"ura$ e *o$ #%$"ru2e%"o$ #%#cao$: o*" V;> V?6. A+:-+:+1mA V+:;.V V:++ V;> V?6> para caa ca$o.

V.

A:-:=11mA V+:+;.>V V:++1.V C,ETIO-ARIO 1. E@p*#car e* 2+"oo ap*#cao para *a 2e#c#% e *o$ par!2e"ro$ e* "ra%$for2aor e* c#rcu#"o> #%#ca%o *o$ re$u*"ao$ e *a(ora"or#o =1 3 ;6. '1> '; 3 M. r#2ero ha**are2o$ *a$ #2pea%c#a$ e* c#rcu#"o

!ara poder determinar los parámetros de los transormadores primero aplicamos un voltae al devanado primario para poder energizar el circuito y tomar las mediciones de voltae y corriente que nos serán (tiles en poder determinar las impedancias del sistema. V 1

 Z 1 =

 I 1 V 2

 Z 2 =

 I 2

=

=

= ohm

= ohm

V1 = R1 I1 + X  L1 I1 ± X M  I 2  ..........(1)

2) V2 = R2 I 2 + X  L 2 I 2 ± X M  I 1..........(   Caso

1:

con I 2 = 0 en

.... (1)

V1 = R1 I1 + X  L1I1  

 X  L1 =  X  L1

 L1 =

= H 

2π × ω  Caso  2 : con

I1 = 0 en

V2 = R2 I 2 + X  L 2 I 2

 X  L 2 =  L2 =

 X  L 2

2π × ω 

=  H 

.... (2)

;. Ca*cu*ar e* coe7c#e%"e e au"o#%ucc#% e* "ra%$for2aor =*a #%uc"a%c#a 2u"ua e%"re e* pr#2ar#o 3 e* $ecu%ar#o6.

4alculo de la inductancia mutua entre el primario y el secundario* V 2

 X  M 

=

 X  M 

= ω M →

 M

=

=

ohm

 I 1

=

M 

=

 X  M 

=

ω 

H 

?. Rea*#ar u% (ree a%!*#$#$ e *o$ re$u*"ao$ e *a ea*uac#% e *a re$#$"e%c#a #%"er%a e *a$ (o(#%a$ 3 *a re$#$"e%c#a e a#$*a2#e%"o e* e)u#po.

"a medición del aislamiento mediante un megó#metro es parte de mantenimiento preventivo, y es necesario comprender las dierentes causas posibles de degradación para poder llevar a cabo la implantación de medidas para corregir la degradación del rendimiento del aislamiento, para poder llevar a cabo la implantación de medidas para corregir la degradación. &stas causas de allo del asilamiento se pueden clasifcar en cinco grupos, siempre teniendo en cuenta que estas distintas causas se suman entre ellas en ausencia de medidas correctivas para dar lugar a los incidentes anteriormente citados 4. E@p*#car *o$ errore$ 3 *a$ apro@#2ac#o%e$ )ue $e o("e%&a e% *o$ c!*cu*o$.

"os errores cometidos son las mediciones apro?imadas en los instrumentos al introducir los errores por los instrumentos analógicos y digitales, otro error seria los voltaes de la uente que no son e?actamente las teóricas y en los cálculos son los redondeos de las respuestas de cada ecuación. 5. e"er2#%ar e* coe7c#e%"e e acop*a2#e%"o =6 e* "ra%$for2aor e%$a3ao.

&l coefciente de acoplamiento se determina mediante la siguiente órmula*  M = K  K  =

L1 L2

 M   L1 L2

=

. E@p*#)ue. or )u+ *a ea*uac#% e* %#e* e a#$*a2#e%"o co% e* 2e&h2e"ro e$ u%a prue(a e$"ruc"#aD

@ueno esto se debe a que cuando se realiza el e?perimento se genera temporalmente una sobrecorriente eléctrica la cual se aplica al sistema #asta que se rompe su aislamiento, al establecerse un arco eléctrico. . Cu!* e$ *a for2a correc"a e e*e&#r e* #%$"ru2e%"o aecuao para ea*uar e* %#e* e a#$*a2#e%"o e u% "ra%$for2aorD

!ara elegir el instrumento adecuado es necesario saber lo siguiente* 4uál es la tensión má?ima de prueba necesariaB 4uál es el valor má?imo de resistencia de aislamiento a leerB 4uál será el medio de alimentación del megó#metroB emorización de las medidasB "a prueba de resistencia de aislamiento en transormadores sirve no solo para verifcar la calidad del aislamiento en transormadores, también permite verifcar el grado de #umedad y en ocasiones deectos severos en el aislamiento.  





"a resistencia de aislamiento se mide por medio de un aparato conocido como C&DD&9E. &l megger consiste de una uente de alimentación en corriente directa y un sistema de medición. "a uente es un pequeFo generador que se puede accionar en orma manual o eléctricamente. &l voltae en terminales de un megger var%a de acuerdo al abricante y a si se trata de accionamiento manual o eléctrico, pero en general se pueden encontrar en orma comercial megger de =1 volts, +111 volts y =11 volts. "a escala del instrumento está graduada para leer resistencias de aislamiento en el rango de 1 a +1,111 mego#ms. "a resistencia de aislamiento de un transormador se mide entre los devanados conectados todos entre s%, contra el tanque conectado a tierra y entre cada devanado y el tanque, con el resto de los devanados conectados a tierra. !ara un transormador de dos devanados se deben tomar las siguientes medidas* &ntre el devanado de alto voltae y el tanque con el devanado de bao voltae conectado a tierra. &ntre los devanados de alto voltae y bao voltae conectado entre s%, contra el tanque. 



&stas mediciones se pueden e?presar en orma sintetizada como* Alto Voltae Vs. 7anque G bao voltae a tierra. @ao voltae Vs. 7anque G alto voltae a tierra. Alto voltae G bao voltae Vs. 7anque a tierra. 4uando se trata de transormadores con tres devanados las mediciones que se deben eectuar son las siguientes* Alto voltae /primario0 Vs. 7anque con los devanados de bao voltae /secundario0 y medio voltae /terciario0 a tierra. edio voltae /terciario0 Vs. 7anque con los devanados e alto voltae y bao voltae a tierra. @ao voltae /secundario0 Vs. 7anque, con los devanados de alto voltae y medio voltae a tierra. Alto voltae y medio voltae untos Vs. 7anque, con el devanado de bao voltae a tierra. OBERVACIO-E  CO-C',IO-E 



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VI.





$e debe realizar periódicamente mediciones de aislamiento para as% poder evitar accidentes y pérdidas para la empresa &l transormador no es dispositivo ideal ya que siempre se producen pérdidas debido a las capacitancias parásitas en las bobinas, la resistencia de las mismas, la calidad del n(cleo del transormador y el tipo de transormador.

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

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VII. 

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



"os megó#metro son los instrumentos encargados de medir la resistencia de aislamiento de los equipos y de las instalaciones "os transormadores están suetos a vibraciones. !roblemas ó allos ocurren debido al mal diseFo, ensamblae, tratamiento, entorno inseguro, sobrecarga o mal mantenimiento. "a medición de la resistencia de los @obinados asegura que las cone?iones sean correctas y la medición de la resistencia indica que no #ay desauste grave.  H es el coefciente de acoplamiento y tiene un valor entre cero y uno /H es + si todo el 'uo producido por la corriente en una bobina se encadena a las espiras de la otra bobina0. I en este caso $e puede garantizar un óptimo uncionamiento y cone?ión del transormador y sus caracter%sticas principales realizando mediciones con un mult%metro.

l BIB'IOGRAFIA CO-,'TAA

  http://www.academia.edu/4841854/Informe_1_Transformadores_edidas_pre!i minares2

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