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PRACTICA 1 [PRUEBA DE TRANSFORMADORES MONOFSICOS]

Maquinas Elctricas I Pgina 1

INSTITUTO TECNICO RICALDONE - UNIVERSIDAD DON BOSCOFACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLGICOS (PILET)CICLO I 2013

Tema:PRUEBA DE TRANSFORMADORES MONOFSICOS

Alumnos:

Christopher Alexander Montano Hernndez

Docente:

Ing. William Amaya

Materia:Maquinas Elctricas I

Carnet:

MH121182

San Salvador, 07 de Febrero del 2013.


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INTRODUCCIN

En el presente reporte daremos paso a resolver la gua de la practica 1 de lamateria de Maquinas Elctricas I denominada Prueba de transformadoresMonofsicos

Pero debemos conocer aspectos bsicos y generales de los transformadores,

como por ejemplo que los transformadores son problamente la parte deequipo de mayor uso en la industria elctrica, varan de tamaos, pero todoslos transformadores tienen las mismas propiedades bsicas.

Cuando existe una induccin mutua entre 2 bobinas o devanados, un cambio enla corriente que pasa por uno de ellos induce un voltaje en el otro. Todos lostransformadores poseen un devanado primario y un devanado secundario.

Cuando un transformador esta funcionando, pasan corrientes alternas por susdevanados y se establece un campo magntico alterno en el ncleo de hierro.

Instrumentos y Equipos para realizar la actividad:

Modulo de Transformador (EMS 8341)Modulo de fuente de alimentacin (EMS 8821)Modulo de medicin de c-a (EMS 8426)Cables de conexin (EMS 8425)


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PROCEDIMIENTO Y ANALISIS DERESULTADO

1. Examine la estructura del modulo EMS 8341 del trasformador, fijndose especialmente en eltrasformador, las terminales de conexin y el alambrado.a) El ncleo del trasformador esta hecho de capas delgadas (laminaciones) de Aero,

identifquelo.b) Observe que los devanados del trasformador estn conectados en los terminales montados

en la bobina del trasformador.c) Observe que estos devanados van conectados a las terminales de conexin montadas en la

cara del modulo.

2. Identifique los tres devanados independientes del trasformador marcados en la cara delmodulo:a) Anote el voltaje nominal de cada uno de los 3 devanados Terminales 1 a 2 = 120 V c-a Terminales 3 a 4 = 208 V c-a Terminales 5 a 6 = 120 V c-a

b) Escriba el voltaje nominal entre las siguientes terminales de conexin: Terminales 3 a 7 = 104 V c-a Terminales 7 a 8 = 76 V c-a Terminales 8 a 4 = 28 V c-a Terminales 3 a 8 = 180 V c-a Terminales 7 a 4 = 104 V c-a Terminales 5 a 9 = 60 V c-a Terminales 9 a 8 = 60 V c-a

C) Identifique la corriente nominal de cada una de las siguientes conexiones: Terminales 1 a 2 = 0.5 A c-a Terminales 3 a 4 = 0.3 A c-a Terminales 5 a 6 = 0.5 A c-a Terminales 3 a 7 = 0.3 A c-a Terminales 8 a 4 = 0.3 A c-a


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3. Use la escala mas baja del ohmmetro y mida y anote la resistencia en c-d de cada uno de losdevanados: Terminales 1 a 2 = 7.8 Terminales 3 a 4 = 24.5 Terminales 3 a 7 = 12.1 Terminales 7 a 8 = 9.3 Terminales 8 a 4 = 3.7 Terminales 5 a 6 = 8.0 Terminales 5 a 9 = 3.9 Terminales 9 a 6 = 4.3

4. A continuacin medir los voltajes del secundario sin carga, cuando de aplican 120V c-d aldevanado primario.

a) Conecte el circuito que se ilustra en la Figura 39-1b) Conecte la fuente de alimentacin y ajstela a 120V c-d segn lo indique el voltmetro

conectado a las terminales 4 y N.c) Mida y anote el voltaje de salida E.d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentacin.e) Repita los procedimientos (b, c y d) midiendo el voltaje de salida para cada devanado que

se indica. Devanado 1 a 2 = 120 V c-a Devanado 3 a 4 = 204.5 V c-a Devanado 5 a 6 = 118.2 V c-a

Devanado 3 a 7 = 102.4 V c-a Devanado 7 a 8 = 74.96 V c-a Devanado 8 a 4 = 27.43 V c-a Devanado 5 a 9 = 59.14 V c-a Devanado 9 a 6 = 59.14 V c-a


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5.a) Concuerdan los voltajes medidos con los valores nominales? No , si algunos difieren

explique por qu.R// Debido a las perdidas de potencia en la vida real, ya que no es un transformador ideal si

no que es real.b) Puede medir el valor de la corriente magnetizante (de excitacin)? S Por qu?

R// Ya que la corriente necesaria para generar un campo magntico ya que depende de latensin aplicada en el Devanado primario, densidad de flujo y la corriente magnetizante deltransformador.

6. Los devanados 1 a 2 y 5 y 6 tienen 500 vueltas de alambre. El devanado 3 a 4 tiene 865vueltas calcule las siguientes relaciones de vueltas

a)

=

=1:1

b)

=

=0.57:1

7.a) Conecte el circuito que aparece en la figura 39-2. Observe que el medidor de corriente

pone en cortocircuito el devanado 5 y 6.b) Conecte la fuente de alimentacin y aumente gradualmente el voltaje hasta que la corriente

de cortocircuito sea 0.4 A c-ac) Mida y anote y . = 0.435 A c-a = 8.749 A c-a = 0.433 A c-a

d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentacin.


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e) Calcule la relacin de corriente:

f) Es igual la relacin de corrientes a la relacin de vueltas? Si explique por qu.R// Tienen la misma relacin de vueltas y por ende su relacin de corriente es igual.

8.a) conecte el circuito que aparece en la figura 39-3. Observe que el medidor de corriente

pone en cortocircuito al devanado 3 y 4.b) Conecte la fuente de alimentacin y aumente gradualmente el voltaje hasta que la corriente

que pasa por el devanado primario sea 0.4 A c-a.c) Mida y anote y . = 0.245 A c-a = 15.18 V c-a

d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentacin.e) Calcule la relacin de corriente:

f) Considere esta relacin de corriente, es la inversa de la relacin de vueltas? Si Expliquepor que:R// Se debe a la relacin de vueltas de los devanados, ya que el primero tiene mayornumero de vueltas que las que tiene el secundario.


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9. A continuacin determinar el efecto de saturacin del ncleo en la corriente de excitacinde un transformador.a) Conecte el circuito que se ilustra en la figura 39-4. Observe que las terminales 4 y 5 de

la fuente de alimentacin se van a usar ahora. Estas terminales proporcionan un voltajevariable de 0-208V c-a.

b) Conecte la fuente de alimentacin y ajstela a 25V c-, tomando en cuenta esta lecturaen el voltmetro conectado a las terminales 4 y 5 de la fuente de alimentacin.

c) Mida y anote las corrientes de excitacin, , el voltaje de salida para cada voltaje deentrada que se indica en la Tabla 39-4.

d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentacin.

V c-a

mA c-a

V c-a25 0.009 25.84V50 0.0013 51.72V75 0.018 76.48V100 0.024 100.9V125 0.032 124.6V150 0.046 120.4V175 0.74 174.1V200 0.122 199.8V

Tabla 39-1


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10.a) Marque los valores de corriente anotados, en la grafica de la Figura 39-5. Luego trace

una curva continua que pase por todos los puntos marcados.b) Observe que la corriente de magnetizacin aumenta rpidamente despus de alcanzar

ciertos voltajes de entrada.c) Ha variado la relacin de voltaje entre los 2 devanados, debido a la saturacin del

ncleo? Si Explique por qu.R// Vario ya que hubo una mayor tensin, es decir la corriente de magnetizacinaumento.

0

50

100

150

200

250

0 20 40 60 80 100 120 140

Figura 39-5

Valores Y


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Prueba de conocimientos1. Si la corriente de cortocircuito que pasa por el devanado secundario 9 a 6, fuera 1A c-a, Cul

sera la corriente que pasara por el devanado primario 1 a 2?R//

=

= 1A =

x1

= ? = 120v = 0.5A = 60v

2. Si se pone en cortocircuito el devanado secundario 7 a 8 y el devanado primario 5 a 6 toma unacorriente de 0.5A c-a:

a)

Calcule la corriente de corto-circuito que pasa por el devanado 7 a 8.

R//

=

=? =

= 0.5A= 120V = 0.78A c-a= 76V

b) Por qu se deben realizar estas pruebas con la mayor rapidez posible?R// Por que se esta cortocircuitando las bobinas.

3. Si se aplica 120V c-a al devanado 3 a 4, indique los voltajes de se tendrn en:a) Devanado 1 a 2= 69.36 V c-ab) Devanado 5 a 9= 34.68 V c-ac) Devanado 7 a 8= 43.8 V c-ad) Devanado 5 a 6= 69.36 V c-a

4. Cul de los devanados del procedimiento 7 disipa ms calor? Por qu?R// El devanado primario disipa mayor calor en comparacin del devanado segundo, aunque ladiferencia sea hasta cierto punto despreciable pues los voltajes y corrientes que se manejanen cada devanado son prcticamente iguales variando solo por las perdidas que se tienen.


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5. Si se aplicara un voltaje de 120V c-a al devanado 1 a 2 con el devanado 5 a 6 en cortocircuito:a) Cul sera la corriente de cada devanado?

= 0.435 = 8.121 = ? = 120

= 6.42AcaLas corrientes en ambos devanados seria de 6.42 amperios debido a que tienen una relacin de1:1

b) Cuantas veces es mayor esta corriente que su valor normal?R// 12.84 Veces

c) Cuntas veces es mayor el calor generado en los devanados en estas condiciones, que encondiciones normales?

6. Suponga que tiene una fuente de alimentacin de 120V c-a y que todos los devanados delmdulo de trasformador desarrollan su voltaje nominal; a continuacin se dejaron espaciospara que usted indique como conectara los devanados ara obtener los siguientes voltajes.

120V

88V


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CONCLUSINEn el presente reporte denominado Prueba de transformadores monofsicos ha

sido concluido de manera que podemos mencionar sobre lo que hemos aprendidocomo que las distintas relaciones que nos presenta el transformador monofsicoentre ellas aprender a relacionar voltaje, corrientes y numero de vueltas en ambosdevanados para poder realizar problemas en los cuales se solicitaban encontrarincgnitas para el diseo y medicin de cada transformador, o que cuando untransformador esta funcionando, pasan corrientes alternas por sus devanadosestableciendo un campo magntico alterno en el ncleo de hierro.

A medida se fue desarrollando la gua de la primera practica con los resultados quese eran obtenidos ayudaron a que fuera posible estudiar los fenmenoselectromagnticos que surgen en un transformador monofsico, aprendiendo amedirlos y as comprender su funcionamiento siendo capaces de medir corrientesde cortocircuito, la capacidad de los voltmetros y estudiar las corrientes deexcitacin.

Ese es el principio para poder realizar las medidas de voltaje y corrientes con lasdebidas precauciones que se deben tomar en cuenta y estas nos permitirn poderrealizar clculos y nos ensearan como funcionan un transformador e inclusoaprender a disear uno.

Los Instrumentos y Equipos virtuales para realizar la actividad fueron:

Modulo de Transformador (EMS 8341)

Modulo de fuente de alimentacin (EMS 8821) Modulo de medicin de c-a (EMS 8426) Cables de conexin (EMS 8425)

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