Quinto Informe de Lab. de Maquinas 1

“AÑO DE LA DIVERSIFICACION PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACION”

UNIVERSIDAD NACIONAL

“SAN LUIS GONZAGA” DE ICA FACULTAD: INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA CURSO: LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I EXPERIENCIA: N° 05 TEMA: PERDIDAS EN EL TRANSFORMADOR MONOFASICO

DOCENTE: ING. CARLOS ORE HUARCAYA ALUMNO: CONDORI INCA OTTO A. CICLO: VIME-1 GRUPO: “B” ICA – PERÚ 2015

MARCO TEORICO

PERDIDAS EN EL TRANSFORMADOR MONOFASICO Para medir las pérdidas en el transformador monofásico tenemos 2 parámetros, la prueba en vacío para determinar la pérdida en el hierro y la prueba de cortocircuito para determinar pérdidas en el cobre, a continuación mostramos un referente de cada prueba.

MÉTODO DE PRUEBA AL VACÍO Al usar este método a través de la medición de la tensión, intensidad de corriente y potencia solamente en el bobinado primario y dejando el bobinado secundario abierto es decir el bobinado secundario no será recorrido por ninguna intensidad y de esta manera obtenemos directamente la potencia perdida en hierro Las pérdidas en el hierro las podemos medir fácilmente, leyendo la entrada en vatios por medio de un vatímetro.

METODO DEL CORTO CIRCUITO Con este método en corto circuito conseguimos las intensidades nominales en los dos bobinados, aplicando una pequeña tensión al bobinado primario y cortocircuitando el bobinado secundario con un amperímetro

¿PORQUE LA PRUEBA DE VACÍO GENERALMENTE SE HACE EN BAJA TENSIÓN Y LA DE CORTOCIRCUITO EN ALTA?

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La prueba de vacío puede hacerse aplicando el voltaje a cualquiera de los 2 devanados. Sin embargo cuando el transformador maneja muy altos voltajes (138000:13800 por ejemplo), sería peligroso y difícil hacer la prueba de vacío aplicando 138 000 v. al primario, por lo que la prueba de vacío se hace en estos casos en el lado de baja tensión. En la prueba de cortocircuito, se cortocircuita el devanado secundario y se aplica voltaje al primario, como los transformadores grandes usualmente operan con grandes corrientes en el lado de baja tensión, es conveniente realizar la prueba de cortocircuito alimentando el lado de alto voltaje.

PERDIDAS EN EL NUCLEO DEL TRASNFORMADOR DE 220/113

La pérdida que nos arrojaron nuestras mediciones fueron de 28.3 watts en un voltaje de 113.6 y una corriente de 912 mA. Este valor coincide aproximadamente a lo teórico, ya que en el módulo no pudimos darle un voltaje exacto debido a que era difícil regular el voltaje, se necesitaba mucha precisión, pero pudimos aproximarlo lo más posible. Concluimos con mediciones casi exactas, dentro del rango de aceptación para estas mediciones.

DESCRIPCION DE LAS EXPERIENCIAS REALIZADAS

Realizamos las 2 experiencias en grupos de 4, comenzamos con la prueba de cortocircuito y luego vacío, hicimos las conexiones necesarias y luego procedimos a modificar el voltaje en la entrada del transformador par luego tomar valores

VALORES OBTENIDOS EN LAS EXPERIENCIAS

Como son dos Pruebas obtuvimos algunos valores, los cuales mostraremos a continuación:

ENSAYO DE PRUEBA EN VACIO POR EL LADO DE BAJA TENSION Conectamos el circuito, alimentando al transformador por el lado de alta tensión, y dejamos abierto el terminal de baja tensión para tomar medidas:

A continuación las medidas obtenidas en la prueba de vacío:

V1(volti

50.7

67.4

75.7

87.1

100

113.6

116

PO (W)

4.7

7.9

9.8

13.2

19

28.3

30.9

Io (ma)

128

172

208

297

508

912

1017

os)

Gráficos

Voltaje – corriente de excitación

Io (ma) 1200 1000 800 600 400 200 0 40

50

60

70

80

90

100

110

120

Voltaje - Potencia

PO (W) 35 30 25 20 15 10 5 0 40

50

60

70

80

90

100

110

120

-Estos gráficos nos muestran una curva ascendiente tanto como para la corriente como para la potencia. -Teniendo como perdida en el hierro 28.3 watts y siendo el voltaje nominal 113 voltios el porcentaje de perdidas respecto al voltaje – Potencia nos arroja un 25%. - Nuestra tensión Secundaria nominal es en esta prueba 220 voltios ya que estamos alimentando el transformador por el lado de baja tensión.

PERDIDAS DE POTENCIA (MODULO 2)

Obtuvimos los siguientes resultados trabajando en el segundo módulo:

PRUEBA DE VACIO Obtuvimos los siguientes resultados:

V1(volti

110

130

150

175

190

210

230

os) PO (W)

1.2

1.6

2

2.5

3

3.6

4.3

Io (ma)

15

17

19

21

24

29

34

PRUEBA EN CORTOCIRCUITO Obtuvimos los siguientes resultados:

Icc(mA)

43

64

83

105

126

145

Pcc (W)

0.1

0.4

0.6

0.9

1.4

1.8

Vcc (v)

0.1

9.5

12.3

15.5

18.9

21.7

Gráficos Corriente - Tensión

Vcc (v) 25 20 15 10 5 0 20

40

60

80

100

120

140

160

Corriente – Potencia

Pcc (W) 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 20

40

60

80

100

120

140

160

-Los Gráficos son en forma ascendente en los 2 ensayos. -El porcentaje respecto a la potencia nominal es de 0.225 %, ya que la potencia nominal del trasformador es de 800 watts. -La tensión en porcentaje es de un 10%. - El significado de la curva indica que las pérdidas no son constantes, van en aumento. - Idealmente, un cortocircuito es una resistencia de 0 ohms, es decir, la tensión es = a 0 lo que provoca una corriente infinita (el máximo de la fuente). De aquí se deduce que una fuente de tensión no puede ser cortocircuitada.

CALCULAR Referente a la pregunta 8 del cuestionario de la hoja del quinto informe de laboratorio de máquinas, hallar:

Devanado primario y secundario:

DATOS PRINCIPALES DE LA PLACA DE UN TRANSFORMADOR

La placa de un transformador monofásico, debe tener los siguientes datos: -Potencia. -Voltaje primario y voltaje secundario. -Corriente primaria y corriente secundaria. -Polaridad. -Factor de potencia. -Norma ITINTEC. -Clase Aislamiento, Nivel de aislamiento.

-Frecuencia. -Altitud. -Montaje. -Peso.

FLUJO DE DISPERSION

El flujo magnético disperso o de dispersión es el flujo magnético que no se establece en el interior del circuito magnético del transformador sino que se establece fuera del mismo y genera pérdidas. Por lo general la implicancia que suele ocurrir por el flujo de dispersión se establece más intensamente en los extremos de los arrollamientos (bobinados). Siempre en el diseño de un transformador eléctrico (o de cualquier otra máquina eléctrica como por ejemplo un motor) se busca que el flujo de dispersión sea el mínimo posible porque este flujo es directamente "pérdida" de energía transmitida en el transformador.

CIRCUITOS EQUIVALENTES DEL TRANSFORMADOR REFERIDO AL PRIMARIO

Circuito equivalente a la prueba de vacío en el transformador.

Circuito equivalente respecto al ensayo de cortocircuito.

CONCLUSIONES PERSONALES DE LA EXPERIENCIA

Las conclusiones de esta experiencia son las de ahondar más en el campo de los transformadores, comprobamos las perdidas tanto en el fierro como perdidas en el cobre e los 2 trasformadores del laboratorio, uno de ellos era monofásico, y el otro era un módulo en el cual se variaban la salida del transformador, tomamos apuntes e hicimos graficas que nos sirven para saber cómo aumentan o disminuyen dichas perdidas en los transformadores monofásicos