ELECTROTECNIA TRABAJO

ELECTROTECNIA

Universidad Laica Eloy Alfaro de Manab Extensin En El CarmenMATERIA: ELECTROTECNIA TRABAJO: EL TRANSFORMADOR Escuela: Ingeniera Industrial INTEGRANTES: CHVEZ MOREIRA NARCISA MERA ZAMBRANO VERONICA SALDARREAGA ORTEGA MARIUXI Catedrtico: Ing. William Toapaxi Fecha: 19/10/09

Prohibida su reproduccin

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E IV SE E Conocer los diferentes tipos de transformadores que existen. Conocer las diferencias que existen entre transformador y autotransformador.

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Estudiar los tipos de corto circuitos que se producen en los transformadores. Analizar las clases de ncleos que utilizan los transformadores

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El transformador es un aparato, esttico de induccin electromagntica, destinado a transformar un sistema de corriente alterna, en otro u otros sistemas de corriente alterna, de intensidad o tensin, generalmente diferentes pero de la misma frecuencia. La invencin del transformador, data del ao de 1884 para ser aplicado en los sistemas de transmisin que en esa poca eran de corriente directa y presentaban limitaciones tcnicas y econmicas. El primer sistema comercial de corriente alterna con fines de distribucin de la energa elctrica que usaba transformadores, se puso en operacin en los Estados Unidos de Amrica. En el ao de 1886 en Great Barington, Ms., en ese mismo ao, la energa elctrica se transmiti a 2000 volts en corriente alterna a una distancia de 30 kilmetros, en una lnea construida en Cerchi, Italia. A partir de estas pequeas aplicaciones iniciales, la industria elctrica en el mundo, ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es factor de desarrollo de los pueblos, formando parte importante en esta industria el transformador. El transformador, es un dispositivo que no tiene partes mviles, el cual transfiere la energa elctrica de un circuito u otro bajo el principio de induccin electromagntica. La transferencia de energa la hace por lo general con cambios en los valores de voltajes y corrientes. Se denomina transformador a una mquina elctrica que permite aumentar o disminuir la tensin en un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin prdidas, es igual a la que se obtiene a la salida

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El transformador se basa en el principio de que la energa se puede transformar eficazmente por induccin electromagntica, desde un bobinado a otro por medio de un flujo magntico variable, siempre y cuando ambos devanados estn en el mismo circuito magntico, el circuito magntico es el ncleo de laminas de acero. En un transformador el ncleo est formado por chapas rectangulares de acero laminado , ms generalmente acero con un porcentaje de silicio, unidas entre s por grapas o pasadores. Cuando el bobinado primario se energiza con corriente alterna, aparece en este bobinado una corriente I 1 que varia sinusoidalmente con el tiempo. Puesto que el arrollamiento primario envuelve al ncleo de acero laminado, su fuerza magnetomotriz produce en el ncleo un flujo que varia tambin sinusoidalmente con el tiempo.IP S E S ES.

Se denomina con este nombre al aparato elctrico cuya funcin es convertir la corriente alterna de alta tensin y dbil intensidad en otra de baja tensin y gran intensidad, o viceversa.SEGN S S m P I I NES ES i l mi S SE SI I N EN:

: Suministra aislamiento galvnico entre el

alambre primario y el secundario, por lo cual proporciona una alimentacin o seal "flotante". Su relacin es 1:1.Transformador de alimentaci n. Estos poseen uno o varios alambres

secundarios y suministran las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorporan fusibles no reemplazables, que apagan su circuito primario en caso de una temperatura excesiva, evitando que ste se queme.

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Transformador trifsico. Tienen tres bobinados en su primario y tres en su

secundario. Pueden adoptar forma de estrella ( Y) (con hilo de neutro o no) o delta ( ) y las combinaciones entre ellas: tensiones de lnea varan.Transformador de lsos: Esta destinado a funcionar en rgimen de pulsos - , -Y, Y-

y Y-Y. Hay que tener a Y o viceversa, las

en cuenta que an con relaciones 1:1, al pasar de

debido a su rpida respuesta.Transformador de lnea o fl ack : Estos son transformadores de pulsos. Con

aplicaciones especiales como televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensin y la corriente para las bobinas de deflexin horizontal. Entre otras propiedades, frecuentemente proporciona otras tensiones para el tubo.Transformador con diodo di idido: Su nombre se debe a que est

constituido por varios diodos menores en tamao, repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo slo tiene que soportar una tensin inversa relativamente baja . La salida del transformador va directamente al nodo del tubo, sin diodo ni triplicador.Transformador de im edancia: Usado como adaptador de antenas y lneas

de transmisin, era imprescindible en los amplificadores de vlvulas para adaptar la alta impe dancia de los tubos a la baja de los altavoces.Transformador Electrnico: Se caracteriza por ser muy utilizados en la

actualidad en aplicaciones como cargadores para celulares. Utiliza un Corrector de factor de potencia de utilizacin imprescindible en l os circuitos de fuente de alimentaciones conmutadas en lugar de circuitos.SEGN S NSTRUCCIN EXISTEN rano orientado, IVERS S TIP S COMO SON: to transformador . El primario y el

Transformador de

secundario constituyen un bobinado nico. Pesa menos y es ms barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones equivalentes.

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Transformador toroidal. S fi i l i l t , t i F fl j lt.

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Transformador de grano orientado. El i i i i t ti.

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RELACIN DE TRANSFORMACIN. La laci i t t t l i as l i ari l secundari

de un transf rmador, determinar el alor de la f.e.m. inducida sobre su circuito secundario. espiras n transformador ue osea en su secundario mayor nmero de ue las del primario, inducir sobre aquel una tensi n mayor que la

aplicada. A la inversa, un secundario con menor nmero de espiras que las del primario enerar una tensi n menor que la del primario.

Fi .

- Forma tpica de un ncleo magntico cerrado, para un mximo

aprovechamiento de las lneas de fuerza magntica. La relaci n que existente entre la tensi n del primario Ep) y la tensi n del secundario Es) es igual a la relaci n entre el nmero de espiras del primario Np) y el nmero de espiras del secundario Ns) .


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En consecuencia, podemos decir que:

Y efectuando trasposici n de trminos, tenemos:

F rmula de la cual deducimos que la tensi n inducida en el secundario es proporcional a la relaci n del nmero de vueltas del secundario con respecto a las del primario. Por tanto, a la relaci n entre vueltas o entre tensiones del primario y secundario se la deno mina relacin de transformacin. La energa absorbida por el primario de un transformador est relacionada directamente con la energa consumida por el circuito secundario. Esto significa que un transformador no es un dispositivo que sea capaz de generar e nerga. Sino meramente un elemento electrosttico que transforma los valores de tensi n y/o corriente a los valores deseados. La intensidad de corriente circulante por el primario del transformador depende de la carga del secundario. Si suponemos un trans formador con un secundario a circuito abierto, la corriente primaria en el caso de un transformador ideal, sin prdidas) ser igual a cero. Las prdidas son debidas, generalmente, a la resistencia hmica de los bobinados, dispersi n del flujo magntico, e tc.


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Fig.: ircuito magntico e intensidad de campo magntico Si consideramos un transformador con un secundario por el cual est circulando corriente, puede decirse que se encuentra actuando bajo condiciones de carga y en estas circunstancias su circuito primario disipar potencia. Esto equivale a expresar que, bajo condiciones de carga del secundario, aumenta la corriente o intensidad sobre el primario. La intensidad de la corriente del secundario, provocar en todo instante un flujo magntico opuesto al que origina el primario, lo cual, de acuerdo con lo expresado por la Ley de Lenz, tender siempre a disminuir el flujo magntico del primario. Esto, a su vez, reducir la f.e.m. de autoinducci n que ya sabemos, tiene en todo instante, sentido contrario) circunstancia que har circular mayor intensidad de corriente por el primario. un transformador ser omo se ve, el consumo sobre el circuito primario de proporcional a la carga del secundario.

Puede decirse que prcticamente, la potencia absor bida por el secundario de un transformador es igual a la potencia consumida por el primario, o sea:

F rmula en la cual, si pasamos Ip al segundo miembro y Es al primero, puede transformarse en esta otra:

De la que deducimos que, las corrientes del primario y del secundario de un transformador son inversamente proporcionales a las respectivas tensiones. Esto significa que, si por ejemplo, un transformador entrega en su secundario una tensi n igual a la mitad de la tensi n aplicada al primario, la intensi dad de corriente mxima que se puede extraer de dicho secundario ser igual al doble de la intensidad circulante por el primario. A la inversa, si el transformador es elevador de tensi n y suministra en el secundario una tensi n , por ejemplo,


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tres veces mayor que la del primario, solo podr suministrar una intensidad de corrientes tres veces menor que la del primario.

PERDIDAS EN OS TRANS ORMADORESEn los transformadores se representan pedidas de potencia de varias clases, a saber:PRDIDAS EN E NCLEO

1. Prdidas por corrientes parasitas o de oucault 2. Perdidas por histresisPRDIDAS EN EL COBRE

1. En el devanado primario 2. En el devanado secundarioLas erdidas or corrientes arsitas se deben a que el flujo alterno,

adems de inducir una

.E.M en los devanados del transformador, induce .E.M, la que produce una circulacin de

tambin en el ncleo de acero una

pequeas corrientes que actan cobre una superficie del ncleo y producen calentamiento del mismo. Si el ncleo f uese de acero macizo, las corrientes de oucault producidas originaran perdidas intolerables. Por este motivo. Los ncleos de los transformadores se construyen en lminas delgadas d e acero, al silicio que ofrece gran resistencia a las corrientes parsitas, inducidas en el ncleo. Las laminaciones son destempladas en un horno elctrico y son recubiertas por una delgada capa de barniz que aumenta la resistencia a las corrientes parsitas.Las edidas or istresis debido a que el flujo magntico se invierte varias

veces por segundo, segn la frecuencia produciendo as perdidas de potencia debido a la friccin de mi llones de molculas que cambian de orientacin varias veces.Las erdidas en el cobre o en los bobinados del transformador, se deben a la

disipacin de calor que se producen en los devanados. Estas prdidas son proporcionales a las resistencias de cada bobinado, y a travs de la corriente

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que circula en ellos. Las prdidas en el cobre se pueden calcular por las siguientes formulas: Perdidas en el devanado primario = I12 R1 vatios I1 corriente en el devanado primario R1 resistencia efectiva del devanado primario Perdidas en el devanado secundario = I22 R2 vatios I22 y R2 corriente y resistencia efectiva del devanado secundario. Las prdidas totales en el cobre sern entonces: PT = I22 R1 + I22 R2 vatios METODO PARA MEDIR LAS PRDIDAS EN EL NCLEO DE UN TRANSFORMADOR Las prdidas de potencia, en vatios, en el ncleo de un transformador se pueden determinar fcilmente, leyendo la entrada en vatios por medio de un vatmetro cuando el secundario ha quedado abierto. ambin se podra calcular la potencia por medio de un voltmetro y un ampermetro

La lectura del vatmetro se considera como perdidas en el ncleo, debido a que la corriente de excitaci n es muy baja.


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Las perdidas sin carga, en el ncleo del transformador, son pequeas y, por lo tanto, deben comprobarse los errores de los instrumentos. Es conveniente controlar la tensi n aplicada al bobinado del transformador aplicada al bobinado del transformador, por ejemplo usando un

autotransformador variando la tensi n desde cero hasta el valor de la tensi n nominal. METODO PARA DETERMINAR LAS PRDIDAS EN EL COBRE Se aplica a cada devanado un voltaje de corriente continua de valor bajo, por ejemplo Voltios, se mide la corriente y el voltaje del devanado en cuesti n, se aplica la ley de Ohm y se obtiene la resistencia efectiva en C.C, se multiplica por . para obtener la resistencia efectiva a la C.A. El grupo de resistencias se utiliza para limitar la corriente en los devanados a n valor seguro. El voltmetro se debe desconectar antes de cortar la corriente en los circuitos, por que los devanados tienen mucha autoinducci n y se puede daar el instrumento.

ESCAPE DE FLUJO O FLUJO DISPERSO odo el flujo producido por el primario no atraviesa el secundario, sino que completa en parte su circuito magntico, pasando a travs del aire ms bien que por el ncleo.


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induce una F.E. . en el primario, la cual es una fuerza electromotriz que .

tiende a impedir el flujo de corriente en el primario, e s proporcional a la corriente y a la frecuencia, y se retrasa de la corriente en 9 Por esto, una F.E.

de reactancia y produce una cada de reactancia I X en

el primario. X se denomina reactancia de prdidas del primario. Fcilmente se ve que una parte de la tensi n fija del primario se utiliza para suplir esta cada de reactancia, lo que a su vez reduce le F. .E. ., y por consiguiente el flujo y, ello produce una disminuci n en la F.E. inducida en el secundario.

TIPOS DE NCLEOS DE TRANSFORMADORES De acuerdo con el tipo de transformador que se desee construir, se puede tambin escoger el tipo de ncleo ms apropiado. En la actualidad los ncleos ms utilizados son: NCLEO DEL TIPO DE COLUMNAS O CERRADO Este ncleo est formado por laminas en forma d e I las cuales tienen un espesor de . mm. y laminas en forma de

uando se hace al armado

completo del paquete de lminas, estas se colocan alternadas y sucesivas, con el fin de evitar las prdidas por reluctancia.


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NCLEO DE TIPO ACORAZADO O BLINDADO

Este ncleo est formado por laminas en forma de "E" y laminas en forma de "I" .El ancho de la seccin central del ncleo, es el doble de las secciones laterales, y sobre esta seccin se deben colocar los devanados unos sobre otros, para formar un solo conjuntos. En la construccin del ncleo, las lminas se deben colocar alternadas para evitar que las juntas coincidan.NCLEO TIPO " " O DISTRIBUIDO

El General Electric ha perfeccionado una forma especial de transformador tipo "H", que usa un ncleo enrollado que consiste en una larga tira de hierro al silicio, devanado como una hlice apretada alrededor de los devanados aislados.NCLEO TIPO ESPIRAKORE

En estos tipos de ncleos, se aprovecha la ventaja de ser tan bajas en prdidas cuando la direccin del flujo coincide con las del grano. Los ncleos de este se forman de tiras largas de metal enrollado sobre las bobinas.METODO PARA DETERMINAR LA POLARIDAD DE UN TRANS ORMADOR

Las terminales de un transformador estn normalmente marcadas con etiquetas o letrero, que llevan H1, H2, X1 y X2, etc. Sin embargo, las marcas pueden perderse o desfigurarse, de manera que es imposible identificar las diferentes terminales. Por lo tanto, se ha elaborado un procedimiento estndar de prueba para determinar la polaridad del transformador.

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Ncleos y Formas. Para la construcci n de transformadores se utilizan ncleos constituidos por chapas de hierro silicio que adoptan diversas formas convencionales. El tipo de chapas utilizado ms frecuentemente es el que adopta la forma de E, tal como se puede apreciar en la figura 7.

Fig. 7 - Izquierda: Forma de laminaci n de ncleo tipo E , cerrado , empleada en la construcci n de transformadores. Derecha: Forma de intercalaci n de las chapas a fin de reducir el entrehierro y aumentar el rendimiento magntico.

ircuito magntico con entrehierro y flujo de dispersi n. Este ncleo tiene la particularidad de aprovechar casi al mximo el flujo magntico, evitndose las prdidas por dispersi n. La forma correcta de armar un transformador, particularmente un transformador de potencia - consiste en montar las chapas, en forma invertida, una con respecto a la siguiente, segn se observe en dicha figura 7. De esta forma se evita el entrehierro o espacio de aire que tanto contribuye a disminuir la permeabil idad magntica del circuito, lo


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cual se traduce en una prdida en la intensidad o densidad del campo magntico, que. En caso de unidades de potencia, resulta un inconveniente. En este tipo de ncleo se efecta el bobinado de primario y secundario en forma de galleta", montndose sobre la barra central de la forma como puede observarse en la figura b.

La disposici n ms usual y conveniente es la de disponer el primario prximo al ncleo, bobinndose sobre ste los restantes devanados. determinar la potencia que ha de disiparse. Para el caso de transformadores con una disipacin mxima de vatios, ratndose de transformadores de potencia, la seccin del ncleo es factor primordial para

puede calcularse la seccin del ncleo de hierro necesario mediante la frmula:

Donde A es la seccin en centmetros cuadrados, y ,

un valor constante,

Adems de considerar la seccin del ncleo, es necesario tambin tener en cuenta las dimensiones de la ventana, la superficie ocupada por los bobinados, etctera.


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Fig.

a - ransformadores con ncleos tipo: a) toroidal, b) de columnas, y c)

acorazado

Fig.

b - onstruccin tpica de un transformador de potencia.

Bsicamente, un transformador son dos o ms circuitos elctricos acoplados magnticamente mediante un flujo comn, es decir, son dos o ms bobinas acopladas. uando el transformador est formado por dos bobinas acopladas,

como el de la figura a a), se llama monofsico. Para conseguir que haya un flujo comn entre las bobinas se puede utilizar un ncleo de aire, aunque resulta mucho ms sencillo utilizar un ncleo de hierro u otro material ferro magntico en este caso, el camino a travs del aire tambin existe, aunque el flujo no es comn a los dos devanados, y se llama flujo de dispersin). Para que un devanado induzca tensin en el otro, el flujo comn ha de ser variable y, para ello, tambin ha de serlo la corriente que lo cree con corriente continua constante no se puede inducir tensin). na caracterstica del transformador es su reversibilidad, lo cual quiere decir que tambin se puede alimentar por el lado secundario y ceder energa al lado primario.


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EL AUTOTRANS ORMADOR.Un autotransformador es una maquina elctrica, de construccin y caractersticas similares a las de un transformador, pero que a diferencia de ste, slo posee un nico devanado alrededor del ncleo. icho devanado

debe tener al menos tres puntos de conexin elctrica, llamados tomas. La fuente de tensin y la carga se conectan a dos de las tomas, mientras que una toma (la del extremo del devanado) es una conexin comn a ambos circuitos elctricos (fuente y carga). Cada toma corresponde a un voltaje diferente de la fuente (o de la carga, dependiendo del caso). En un autotransformador, la porcin comn (llamada por ello "devanado comn") del devanado nico acta como parte tanto del devanado "primario" como del "secundario". La porcin restante del devanado recibe el nombre de "devanado serie" y es la que proporciona la diferencia de voltaje entre ambos circuitos, mediante la adicin en serie (de all su nombre) con el voltaje del devanado comn.FUNCIONAMIENTO

Al igual que los transformadores, los autotransformadores funcionan basados en el principio de campos magnticos variantes en el tiempo , por lo que tampoco pueden ser utilizados en circuitos de corriente continua. La transferencia de potencia entre dos circuitos conectados a un

autotransformador ocurre a travs de dos fenmenos: el acoplamiento magntico (como en un transformador comn) y la conexin galvnica entre los dos circuitos (a travs de la toma comn). Por esta razn, un

autotransformador resulta en un aparato ms compacto (y a menudo ms econmico) que un transformador de la misma potencia y voltajes nominales. e igual manera, un transformador incrementa su capacidad de transferir potencia al ser conectado como autotransformador. La relacin de transformacin de un autotransformador es la relacin entre el nmero de vueltas del devanado completo (serie + comn) y el nmero de

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vueltas del devanado comn. Por ejemplo, con una toma en la mitad del devanado se puede obtener un voltaje de salida (en el devanado "comn") igual a la mitad del de la fuente (o viceversa). ependiendo de la aplicacin, la porcin del devanado que se utiliza slo para el circuito de alta tensin se puede fabricar con alambre de menor calibre (puesto que requiere menos corriente) que la porcin del devanado comn a ambos circuitos; de esta manera la maquina resultante es an ms econmica.TIPOS DE CONSTRUCCIN

Existen autotransformadores con varias tomas en el secundario y por lo tanto, con varias relaciones de transformacin. e la misma manera que los transformadores, los autotransformadores tambin pueden equiparse con cambiadores de toma automticos y utilizarlos en sistemas de transmisin y distribucin para regular la tensin de la red elctrica. Con la incorporacin de varias tomas, es posible obtener ms de un valor para el voltaje secundario e incluso es posible obtener voltajes ligeramente mayores a los de la fuente para ello, el devanado debe construirse para que su voltaje nominal sea ligeramente mayor que el del lado fijo o primario . Tambin existen autotransformadores en los que la toma secundaria se logra a travs de una escobilla deslizante, permitiendo una gama continua de voltajes secundarios que van desde cero hasta el voltaje de la fuente. Este ltimo diseo se comercializ en Estados Unidos bajo el nombre genrico de Variac y en la prctica funciona como una fuente de corriente alte rna regulable en voltaje.APLICACIONES

Los autotransformadores se utilizan a menudo en sistemas elctricos de potencia, para interconectar circuitos que funcionan a voltajes diferentes, pero en una relacin cercana a 2:1 (por ejemplo, 400 kV / 230 kV 138 kV / 66 kV). En la industria, se utilizan para conectar maquinaria fabricada para tensiones nominales diferentes a la de la fuente de ali mentacin (por ejemplo, motores de 480 V conectados a una alimentacin de 600 V). Se utilizan tambin para

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conectar aparatos, electrodomsticos y cargas menores en cualquiera de las dos alimentaciones ms comunes a nivel mundial (100 130 V a 200 250 V). En sistemas de distribucin rural, donde las distancias son largas, se pueden utilizar autotransformadores especiales con relaciones alrededor de 1:1, aprovechando la multiplicidad de tomas para variar el voltaje de alimentacin y as compensar las apreciables cadas de tensin en los extremos de la lnea. Se utilizan autotransformadore s tambin como mtodo de arranque suave para motores de induccin tipo jaula de ardilla , los cuales se caracterizan por demandar una alta corriente durante el arranque. Si se alimenta el motor conectndolo a la toma menor de un autotransformador, el voltaje reducido de la alimentacin resultar en una menor corriente de arranque y por lo tanto en condiciones ms seguras de operacin, tanto para el motor como para la instalacin elctrica. Una vez que el motor ha alcanzado suficiente velocidad, se puede ir aumentando el voltaje de alimentacin (en tantos pasos como tomas posea el autotransformador) gradualmente, hasta llegar al voltaje de la red (cuando la relacin de tomas es 1:1).LIMITACIONES

Una falla en el aislamiento de los devanados de un autotransformador puede producir que la carga quede expuesta a recibir plena tensin (la de la fuente ). Se debe tener en cuenta esta situacin al decidir utilizar un autotransformador para una determinada aplicacin. Las ventajas en ahorro de material (tanto en los devanados como en el ncleo) tienen una limitacin fsica, que en la prctica es una relaci n de voltajes de 3:1. Para relaciones de tensin mayores a sta, o bien el transformador convencional de dos devanados es ms compacto y econmico, o bien resulta imposible construir el autotransformador. En sistemas de transmisin de energa elctrica , los autotransformadores tienen la desventaja de no filtrar el contenido arm nico de las corrientes y de actuar como otra fuente de corrientes de falla a tierra. Sin embargo, existe una conexin especial llamada "conexin en zigzag" que se emplea en sistemasPr hi i su r r u i P i 9

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trifsicos para abrir un camino de retorno a la corriente de tierra que de otra manera no sera posible lograr, manteniendo la referencia de tierra del sistema.LA PRUEBA DE CORTO CIRCUITO EN EL TRANSFORMADOR.

La prueba de corto circuito consiste en cerrar o poner en corto circuito, es decir, con una conexin de resistencia despreciable, las terminales de uno de los devanados y alimentar el otro con un voltaje reducido (aplicado en forma regulada_ de un valor reducido de tensin que representa un pequeo porcentaje del voltaje del devanado por alimentar, de tal forma, que en lo s devanados circulen las corrientes nominales. En estas condiciones se miden las corrientes nominales y la potencia absorbida. ebido a que la tensin aplicada es pequea en comparacin con la tensin nominal, las prdidas en vaco o en el ncleo se puede n considerar como despreciables, de manera que toda la potencia absorbida es debida a las prdidas por efecto joule en los devanados primario y secundarioPRUEBA DE CIRCUITO ABIERTO EN UN TRANSFORMADOR.

La llamada prueba de circuito abierto en el transformador, permite obtener el valor de las llamadas prdidas en vaco o prdidas de el ncleo, que como se mencion, consisten de dos partes, las prdidas por histresis y las prdidas por corriente circulantes. En la prueba de circuito abierto, el dev anado que se alimenta es por lo general el de bajo voltaje, debido a que resulta el ms conv eniente para la medicin. Esta prueba se puede efectuar alimentando indiferentemente el bobinado primario o secundario del transformador, manteniendo pero el bobina do no utilizado abierto. Tal eleccin est en funcin de la tensin de alimentacin disponible. Para la regulacin de la tensin es bueno utilizar un variador de tensin con induccin. Si en el laboratorio faltara la seguridad sobre el exacto estado del valor de frecuencia y sobre la sinuosidad de la tensin disponible, habra sido necesario introducir tambin el frecuencmetro y el voltmetro V.

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CONCLUSIONES:

Podemos concluir que el tema tratado fue de mucha importancia porque nos ayudo a conocer un poco ms sobre cul es el funcionamiento de los transformadores, que tipos de ncleos utilizan y como se realiz an las pruebas de corto circuito y circuito abierto.

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BIBLIOGRAFIA:

Mquinas Elctricas y transformadores. Edwin Kosow El ABC de las Mquinas Elctricas Enrquez Harper http://html.rincondelvago.com/transformador.html http://www.delorenzogroup.com/dl/demo/DLelma/VirLab/A_teor_S/T_Tra /Tra_Gen.htm

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FOTOS Y ESPECIFICACIONES Partes de un transformador

Transformadores de distribucin trifsicos tilizados para pasar de alta tensin a baja tensin en redes de distribucin, principalmente en reas metropolitanas y para aplicaciones industriales. Caractersticas Los transformadores en versiones estndar son trifsicos y pueden ser instalados tanto al aire libre como en el interior Los transformadores de distribucin estn hermticamente sellados la cuba est completamente llena de aceite) o equipados con un tanque de expansin ondulado que permiten la refrigeracin suficiente del transformador y compensan los cambios del volumen del aceite durante la operacin


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Transformador trifsico de tipo ncleo.

Transformador trifsico de tipo acorazado

La diferencia de un transformador trifsico de tipo ncleo y de otro de tipo acorazado, est en que en un transformador trifsico de tipo acorazado las tensiones estn menos distorsionadas en las salidas de las fases. Lo cual hace mejor al transformador trifsico de tipo acorazado.

Transformadores de potencia. Los ransformadores se disean, construyen y prueban de VA y acuerdo con las especificaciones del cliente, hasta KV.


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Transformador de potencia sumergido en aceite. El transformador con cuba de aceite y depsito de expansin es el ms utilizado en las estaciones y subestaciones transformadoras. Para hacerlo ms funcional, en el propio transformador se incorporan una serie de elementos de control, proteccin, etc.; que lo hacen ms prctico y seguro. Estas son las partes constructivas que forman parte del transformador:

Pasa tapas de entrada: conectan el bobinado primario del transformador con la red elctrica de entrada a la estacin o subestacin transformadora. Pasa tapas de salida: conectan el bobinado secundario del transformador con la red elctrica de salida a la estacin o subestacin transformadora. Cuba: es un depsito que contiene el lquido refrigerante aceite), y en el cual se sumergen los bobinados y el ncleo metlico del transformador. Depsito de expansin: sirve de cmara de expansin del aceite, ante las variaciones se volumen que sufre sta debido a la temperatura. Indicador del nivel de aceite: permite observar desde el exterior el nivel de aceite del transformador. Rel Bucholz: este rel de proteccin reacciona cuando ocurre una anomala interna en el transformador, mandndole una seal de apertura a los dispositivos de proteccin.


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- Desecador: su misin es secar el aire que entra en el transformador como consecuencia de la disminucin del nivel de aceite. - Termostato: mide la temperatura interna del transformador y emite alarmas en caso de que esta no sea la normal. - Regulador de tensin: permite adaptar la tensin del transformador para adaptarla a las necesidades del consumo. Esta accin solo es posible si el bobinado secundario est preparado para ello. - Placa de caractersticas: en ella se recogen las caractersticas ms importantes del transformador, para que se pueda disponer de ellas en caso de que fuera necesaria conocerlas. - Grifo de llenado: permite introducir lquido refrigerante en la cuba del transformador. - Radiadores de refrigeracin: su misin es disipar el calor que se pueda producir en las carcasas del transformador y evitar as que el aceite se caliente en exceso.

Ncleo de columnas Simple o de columnas: Es estos los bobinados van dispuestos sobre las dos columnas. El flujo magntico se canaliza a travs de las columnas y las culatas.

Doble o acorazado: La columna central tiene el doble de seccin que las culatas laterales, los bobinados van dispuestos en la columna central


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Formas de ncleos.

Ncleos magnticos

Cmo separar el ncleo de ferrita de un transformador Este mtodo o truco para separar el ncleo de ferrita de los transformadores de su bobinado, lo he sacado de la pgina de elemental en la seccin de trucos. El principal problema para separar el bobinado del ncleo , es que la cola est muy pegada siendo la ferrita bastante frgil, y si intentamos forzarla la partimos. Para evitar esto y sacarla sin dificultad, nicamente hay q ue poner el transformador a hervir en un caso de agua unos o minutos, con lo que la cola se ablanda y el bobinado sale "sin dificultad". Aunque uno de losProhibida su reproduccin Pgina 8

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inconvenientes de este mtodo es que dejamos inservible el bobinado, pero bueno... algo aprovechamos. emos probado el mtodo y aqu os dejamos unas pequeas fotos comentadas del experimento. Este es nuestro pequeo transformador, tres columnas y un bobinado principal y dos secundarios. Este transformador lo tengo en casa hace aos, no s de donde lo saque y no tengo ni idea de los rangos que transformaba ni las espiras de las que est formado, as que es el candidato perfecto para desarmar.

Pues el mtodo es ms simple que un botijo, ponemos agua en un cazo y a hervir. uando la cola se va soltando va dejando toda el agua pringosa y con baba, pero eso es seal de que todo va funcionando correctamente. na vez pasado el tiempo necesario, lo cogemos con cuidado de no quemarnos y antes de que se enfre mucho lo desmontamos. Deberemos aplicar un poco de fuerza, no todo es coser y cantar. Aqu abajo vemos el resultado final. Los dos cuadraditos pequeos es el material que ponen en los entrehierros, para que no haya una cada de campo magntico tan grande . El vaco presenta una mayor resistencia que la mayora de materiales. As que si tu intencin es reutilizar y rebobinar el transformador, no est de ms que los guardes para obtener mejores resultados.


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No hay mucho que aadir, slo comentar algunos posibles usos de la ferrita, porque claro si hacemos el trabajo ser con algn motivo. Pues bien, los principales usos que yo le veo son:y y

eutilizar el transformador, volviendo a bobinar los ncleos. tilizar la ferrita, para crear algn tipo de interruptor automtico o timbre . Intentar poner un post con un interruptor hecho con la pieza de arriba.


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EL TRANSFORMADOR MONOFASICODeterminacin de armetros su com ortamiento bajo carga

INDICE I.- Objeti os II.- Introduccin 3 III.- Marco Terico 4

a. Prueba de Vaco b. Prueba de CortocircuitoIV.- Caractersticas de funcionamiento de un transformador Monofsico de dos enrollados 6

a.

actor de Regulacin

b. RendimientoV.- Medicin de Resistencia VI.- Desarrollo de la E VII.- Materiales 5 eriencia

VIII. CO CLUSIO 26 IX. Bibliografa 2

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I.- Objeti os

Aprender a realizar las mediciones en el transformador a travs de los mtodos de Prueba de Vaco, Prueba de Cortocircuito.II.- Introduccin

El siguiente informe, presenta el estudio de los mtodos que existen para determinar los parmetros de un Transformador Monofsico de dos enrollados, estos mtodos son: Prueba de Vaco Prueba de Cortocircuito. En donde al realizar cada prueba se realizaron las mediciones de corriente, voltaje, potencia y temperatura. Tambin contiene el estudio del Transformador Monofsico de dos enrollados bajo carga, donde se desarrollaron los siguientes puntos: actor de Regulacin. Eficiencia. Cabe sealar que estos puntos son las principales caractersticas de un Transformador en funcionamiento, que permite la eleccin entre varios Transformadores.III.- Marco Terico

Para determinar estos parmetros se puede realizar a travs de dos pruebas, las cuales son: Prueba e Vaco y Prueba e Cortocircuito.a.- Prueba de Vaco:

Consiste en aplicar una tensin nominal V1 en cualesquiera de los enrollados del transformador, con el otro enrollado abierto, se le aplica al lado 1 voltaje y frecuencia nominal, registrndose las lecturas de la potencia de entrada en vaco P0 y la corriente en vaco I1. Es obvio que los nicos parmetros que tienen que ser considerados en la prueba de vaci son Rm y jXm, la impedancia de dispersin, R1 +jX1, no afecta a los datos de prueba. Usualmente, la tensin nominal se aplica al enrollado de baja tensin. La figura 1, muestra el circuito de prueba utilizado.

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Figura : ircuito Equivalente para la condicin en Vaco Nuestros parmetros nos quedan:

; Ec.

; Ec. Es vlido mencionar que Im se calcula con la ecuacin

; Ec. ) b.- Prueba de cortocircuito: Esta prueba se realiza a voltaje reducido, hasta que circule una corriente nominal por el circuito. En este caso no se toma la rama de magnetizacin, esto es debido a que solo se requiere un pequeo voltaje para obtener las corrientes nominales en los embobinados debido a que dicha impedancias son limitadas por la impedancia de dispersin de los embobinados, por lo tanto la densidad de flujo en el ncleo ser pequea en la prueba de cortocircuito, las prdidas en el ncleo y la corriente de magnetizacin se r todava ms pequea. La tensin reducida Vcc, llamada frecuentemente tensin de impedancia, se soluciona para que la corriente de cortocircuito Icc no ocasione dao en los enrollamientos. Se escoge usualmente Icc como la corriente de plena carga nominal). sualmente esta prueba se hace por el lado de alto voltaje para que la corriente sea ms pequea).


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Figura 2: ircuito equivalente para la condicin de cortocircuito La potencia del cortocircuito es la prdida total en el cobre del transformador. Debido al efecto pelicular, Pcc puede ser mayor que las perdidas hmicas en el cobre. De la figura , obtenemos lo siguiente:

; Ec. )

; Ec. )

; Ec. ) Zeq, Xeq y eq son conocidas por impedancia equivalente, reactancia equivalente y resistencia equivalente, respectivamente. Si V = V , podemos decir que:

; Ec.7) Deber notarse nuevamente que los parmetros estn en funcin del enrollamiento en el que se toman las lecturas de los instrumentos.


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Ya que la resistencia equivalente eq es la suma de

y

' se deduce que:

; Ec. ) IV.-Caractersticas De Funcionamiento Monofsicos De Dos Enrollados. De Los Transformadores

La regulacin y la eficiencia son las dos caractersticas de mayor importancia en el funcionamiento de los transformadores. Los cuale s son usados en sistemas de potencia para la transmisin y distribucin de energa. Factor de Regulacin: La regulacin de voltaje es una medida de la variacin de tensin de salida de un transformador, cuando la corriente de carga con un factor de pote ncia constante varia de cero a un valor nominal. onsidrese los dos embobinados del transformador mostrado en la figura -a. La carga est conectada al lado2 y la fuente de voltaje al lado .Supongamos que el transformador est entregando a la carga una corriente nominal a un voltaje nominal y con un factor de potencia especfico. La fuente de voltaje es ajustada para obtener voltaje constante a este valor y la carga es desconectada del transformador, el voltaje de salida del transformador cambiar; la dif erencia entre los valores del voltaje de salida cuando est sin carga, y el nominal a plena carga, expresada como una fraccin del valor nominal, es definida como la regulacin del voltaje nominal del transformador a un factor de potencia especfico. La ec uacin 9 representa el factor de regulacin en porcentaje.

; Ec.9) omo generalmente, la corriente de excitacin ser pequea comparada con la corriente nominal de un transformador de ncleo de hierro, la rama en derivacin consiste de m y Xm puede no considerarse para clculos de regulacin de voltaje. Este circuito equivalente simplificado referido al lado 2 se muestra en la siguiente Figura -b. omo el transformador est entregando la corriente nominal IL2 a un factor de potencia FP, el voltaje de carga es V2. El correspondiente voltaje de entrada es V / a referido al lado 2. uando la carga se remueve, manteniendo el voltaje de entrada constante se observara en la figura .b que el voltaje en los representa terminales de carga, cuando IL2 = , es V / a, lue go la ecuacin el factor de regulacin de voltaje, en porcentaje, no considerando la rama de magnetizacin.


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; Ec. Donde:

)

; Ec.

)

Los trminos V2, IL2 son los valores nominales

.... Figura -a: ransformador de ncleo de hierro de dos enrollados alimentando una carga inductiva ZL2).

Figura -b: ircuito equivalente aproximado referido al lado 2 del transformador ilustrado en a. b.- Rendimiento: Supongamos el transformador de ncleo de hierro exhibido en la figura -a. Supngase que el voltaje de la salida se mantiene constante al valor nominal y el transformador formado con factor de potencia , est entregando a la carga, una corriente IL2 no es necesariamente el valor nominal). Las prdidas en elProhibida su reproduccin Pgina 6

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transformador son los que se tienen en el ncleo debido a la histresis, a las corrientes parsitas y las hmicas en las resistencias de los enrollamientos. Por P se presentan las prdidas en el ncleo; como las prdidas en el ncleo son dependientes de la densidad de flujo y la frecue ncia puede considerarse que P permanece constante en el tiempo si el voltaje de salida y la frecuencia se mantienen constantes en el tiempo. Las prdidas hmicas en los enrollamientos, estn en funcin de la corriente. A cualquier corriente IL2, as prdidas hmicas totales en el transformador son I2L2 eq2; estas prdidas son llamadas prdidas en el cobre, luego a ecuacin 2, representa el rendimiento del transformador.

; Ec. 2)

; Ec.

)

Si IL2 es la corriente nominal, entonces se obtiene la eficiencia nominal del transformador. V.- Mediciones De Resistencia Este mtodo de medicin de la resistencia de los devanados consiste en aplicar una tensin continua en uno de los devanados y medir la corriente existente en ese instante, luego conocidos estos valores es posible calcular la resistencia de los devanados en corriente continua mediante Ley de hm. En el caso de transformadores pequeos, la resistencia hmica de los devanados corriente continua) suelen considerarse iguales a sus resistencias efectivas corriente alterna). abe sealar que en la ejecucin de esta experiencia, el valor de la resistencia no se realiz por el mtodo de Volmetro-Ampermetro. Si no que se realizo directamente a travs de un multmetro en cada uno de sus conectores, o sea en el enrollado primario y en los secundarios. VI.-PROCEDIMIENTO: edicin de esistencia: edir la resistencia de los enrollados primario y secundario. acer tres mediciones. edir la temperatura. Primario [!] .7 . .7 Secundario [!] . . . Secundario [!] . . .7 2


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+

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Prueba de Vaco: Alimentar el transformador por el enrollado de baja tensin, con el enrollado de alta tensin en circuito abierto. Variando la tensin aplicada desde el 50% al 120% de la tensin nominal de este enrollado, medir: Tensin aplicada al lado de B.T. (Borja Tensin). Corriente Potencia Tensin inducida en el enrollado de A.T. Temperatura al comienzo y final de la prueba. OTA: En forma especfica, determnese la medida que corresponde al 100% de la tensin nominal, que es la usualmente utilizada en la prueba de vaco. Voltaje [V] 110 135 160 185 210 21 Baja Voltaje Alta [V] 114. 140. 16 .0 1 2. 218.8 226 Corriente [A] 0.1 0.24 0.32 0.40 0.54 0.60 Potencia [W] 10 1 20 21 30 31

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Prueba de cortocircuito: Alimentar el transformador por el enrollado de alta tensin, con el enrollado de B.T. en cortocircuito.

Variando la tensin aplicada al enrollado de A.T. de modo que la corriente vare de un 15% (0.6 [A]) a un 100% (4.5 [A]) (basta con 2 puntos solamente) de la corriente nominal de este enrollado, medir:

Corriente Tensin Potencia Medir la temperatura al comienzo y al final de la prueba. En forma especfica determnese la medida que corresponda al 100% de la corriente nominal, que es la que usualmente se emplea en la prueba de cortocircuito. Corriente [A] 0.61 1.5 3.0 4.55 Voltaje [V] 0. 2.52 5.0 .51 Potencia [W] 0.0 0.1 10 30

Potencia en el lado primario Potencia en el lado secundario actor de potencia en el lado primario actor de potencia en el lado secundario

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Corrient Car Voltaje Voltaje Corriente Potencia actor e ga Primari Secundari Secundari Primario Cos Primari [!] o[V] o[V] o[A] [W] o[A] 0 200.0 200.1 200.4 200.3 104.3 .8 .4 6.86 0.48 3.43 5. 6.0 0.0 6.2 10.5 11.1 30 6 0 1100 120 62 12 10 10

de

Potencia:

Datos del Transformador: Model : 0363 10 Hz :50 Pri.Volt :220 Sec.Vlt :110/220 Sec.Amp : .1/4.5 VA :1000 Temp :80C A partir de los datos de la prueba en vaco obtuvimos las siguientes curvas: I0 I0(V0) ; (I0 v/s V0)

Grfico 1: voltaje v/s corriente. De la curva de corriente en funcin del voltaje, obtenidos de la prueba en vaco, en el grafico 1, se observa que la curva trazada tiene un comportamiento similar a la de una exponencial. Es decir, a medida que el voltaje sube, lo hace tambin la corriente, hasta llegar a un punto mximo. P0 P0(V0); (P0 v/s V0)

Grafico 2: potencia v/s voltaje. De la curva de potencia en funcin del voltaje, obtenidos de la prueba en vaco, en el grafico 2, se observa que la curva trazada tiene un comportamiento que tiende a ser lineal en ciertos tramos, por lo que la potencia y el voltaje estn proporcionalmente relacionados. a a(V0) ; (a v/s V0), donde a Valta/Vbaja

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Grfico : a(Vo) v/s voltaje. De la curva de razn de transformacin en funcin del voltaje, obtenidos de la prueba en vaco, en el grafico , se observa que la curva trazada, tiend e a ser un poco irregular, pero despus pasa a mantenerse constante, ya que en la teora se supone que a es constante, aqu se observa que difiere un poco, hasta llegar a voltajes cercanos al voltaje nominal, en los cuales la curva se mantiene casi constante. 2.- on los valores nominales obtenidos en la prueba en vaco se procedi a calcular los parmetros de excitacin gc y bm. gm: conductancia del flujo principal. bm: reactancia del ncleo. Estos parmetros fueron obtenidos utilizando los valores I , V , P de las tablas correspondientes al % de la tensin nominal que es la que se utiliza en la prueba en vaco. Io = . 9 [A] V = P = [V] [ ]

= .

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3. A partir de los datos obtenidos, se calcula los valores de resistencia equivalente en corriente continua del transformador, referida a la temperatura de la prueba de cortocircuito y a la temperatura a 5 . 4. Para los mismos valores de corriente de la prueba de cortocircuito, calcule las prdidas en la resistencia equivalente Req medida en corriente continua Icc 0.61 1.50 3.00 4.55 Vcc 0. 0 2.52 5.0 .51 Req Vcc/Icc 1.48 1.68 1.6 1.65

5. A partir de los datos de la prueba de cortocircuito obtuvimos las siguientes curvas: a) Vcc Vcc ( Icc) ; (Vcc v/s Icc)

Grfico 4: voltaje v/s corriente en corto circuito. De la curva de voltaje en funcin de la corriente, obtenidos de la prueba en cortocircuito, en el grafico 4, se observa que la curva trazada tiene un comportamiento en que mientras la corriente aumenta, tambin lo hace el voltaje, pero llega a un punto en que se puede decir que se satura, o sea, que mientras la corriente aumente, el voltaje se mantendr constante. b) Wcc Wcc ( Icc) ; (Wcc v/s Icc) Grfico 5: potencia v/s corriente en prueba de c orto circuito. De la curva de potencia en funcin de la corriente, obtenidos de la prueba en cortocircuito, en el grafico 5, se observa que la curva trazada tiende a ser lineal, por lo que se puede decir que la potencia y la corriente en la prueba de cortocircuito estn relacionadas proporcionalmente. c)Req(DC)Icc2 en funcion de Icc Grfico 6: Req(DC) Icc2 v/s corriente en corto circuito. De la curva de Req(dc)Icc2 en funcin de Icc, obtenidos de la prueba en cortocircuito, en el grfico 6, se observa que la curva trazada tiene un comportamiento creciente, en el que Req(dc)Icc2 crece cuando aumenta la corriente. Porque existe diferencia en las curvas b) y c)? Dado que ambas curvas tienen una tendencia lineal, o sea que al aumentar la corriente aumenta la potencia.

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Observamos que esta diferencia se debe a que la curva b) refleja la potencia del lado de alta tensin, en cambio la curva c) muestra las potencias de prdidas en los devanados de alta tensin. Debido a la alta corriente que se produce en esta prue ba en el lado de alta, las prdidas son mayores que las potencias medidas por el attmetro. Qu son las prdidas de S AY LOSSES

Las prdidas de Stray Losses estn definidas como la suma entre las perdidas fijas en el ncleo ms las perdidas variables en el ncleo. Los atts de I2R varan directamente con la temperatura, no as las llamadas perdidas indeterminadas (Stray Losses), cuya variacin es inversamente proporcional a la temperatura. Pfijas = Pvariable = , obtenidas en la prueba de vaco a voltaje nominal , obtenidas en la prueba de cortocircuito a corriente nominal.

.- on los valores nominales de la prueba en cortocircuito se calcul los valores de: La resistencia equivalente est dada por Req = Pcc/Icc2 = Resistencia equivalente referida a 7 . Req(7 ) = (t2 (t 234. ) * Rt Rt = Req = .44 /4. 2 = .44

234. ) t = 9

t2 = 7 Rt2 = (7 (19 234. ) * .44 = .7

234. )

b) reactancia equivalente Sabemos: POR LO AN O LA REA c) impedancia equivalente d) encontrar a=220/110=2 ;Prohibida su reproduccin Pgina

AN IA EQ IVALEN E ES:

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e) encontrar ; 7.- Expresar los valores de los parmetros del circuito equivalente del transformador de tanto por ciento y en tanto por uno. se como base: a) La base propia b) Base 10 KVA

Donde:

a)

= 00 VA A V A V pu

0.0064 pu


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b) P base 10 KVA

0.1279pu .- sando los valores de

y en tanto por uno base propia, calcular la regulacin de tensin del transformador para una carga igual a 25%, 50%, 100% de la nominal, con factor de potencia 1. I=

% Donde 9.- sando los valores nominales de potencia aparente, prdidas en vaco (w0) y prdidas en corto circuito (wcc). alcularemos el rendimiento para una carga igual a 25%, 50% y 100% de la nominal, con un factor de potencia 1. El rendimiento se def ine como:

%= Donde: Potencia de salida = Psal P0 Pcc

%= ARGA (%) P0 (W) 10 50 100 Pcc Psal RENDI IEN O (%)


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10.- calcularemos la carga para la cual el rendimiento del transformador es mximo. Cuando la potencia en vaco es igual a las prdidas en el cobre se produce el mximo rendimiento de un transformador, es decir: P0 = ReqI22 Donde: P0 = 10W Req = 1.44 Despejando I2 de la ecuacin obtenemos:

I2 = 2.635

=

Zmax = = 41.745

=

El mximo rendimiento del transformador se obtiene cuando la carga posee un valor de 44.38. 11.- abulando los valores medidos y con ellos calcularemos la tensin y el rendimiento para las diferentes cargas consideradas en el punto experimental 4.

%

%= 12.- sando los valores del circuito equivalente , medidos anteriormente, calcular para las mismas cargas del punto 4. Rendimiento Regulacin de ensin 13- omprobar los valores calculados en los puntos 12.1 y 12.2 y hacer un breve, claro y completo comentario sobre las concordancias y diferencias que se presentan


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Los valores calculados tericamente tienen una diferencia con los de la experiencia bastante aceptable lo cual significa que de alguna u otra forma de trabajo los valores mostrados no carecern de verosimilitud, pero es mejor para nosotros el trabajo investigativo y experimental, esto no significa que la teora carece de inters para los futuros ingenieros que se introducen al tema. En los resultados tericos v/s los resultados prcticos en cuanto a la regulacin y el rendimiento se obse rva claramente ciertas variaciones debido a que tericamente el rendimiento debera ser 1 por lo cual en la prctica nos dio en un margen entre 67.38% y un 82.71% y esto se debe que en la practica un transformador tiene perdidas en el ncleo (P0) y en loas devanados (RsIs2). Ahora analizando observamos que en el rendimiento es un poco mayor debido a la inductancia y dado que esta reduce el factor de potencia y consigo el rendimiento. on respecto a la regulacin es mayor, esto se debe a la inductancia, ya que esta hace que aumente la corriente. VII. MATERIALES UTILIZADOS EN EL LABORATORIOy y y y y y

ultitester EK RONIX n amperimetro de tenazas Dos watmetros onectores 1 transformador monofsico 1 fuente de .A. y . .variable IOKI


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VIII.- CONCLUSIONES

Las mediciones de resistencias en los enrollados del transformador obtenidas en las pruebas realizadas, son caractersticas propias de su construccin ya que resultaron ser bastante bajas lo cual es lgico, ya que as las perdidas en el transformador son mnim as, o sea, son caractersticas propias de su construccin lo que garantiza menores perdidas. De acuerdo a los parmetros obtenidos de conductancia de flujo principal gm y reactancia del ncleo bm, cuyos parmetros corresponden a la rama de magnetizacin estn demostraron el porqu la poca circulacin de la corriente en la prueba en vaco resultaron ser lo suficientemente pequea lo cual significa una alta impedancia y por ende la poca potencia disipada por los enrollados, lo que fue reflejado en las pequea s perdidas en la prueba antes mencionada. 2. En la prueba de cortocircuito, debido a que la tensin aplicada es pequea en comparacin con la tensin nominal, las prdidas en vaco o en el ncleo se pueden considerar como despreciables, de manera que toda la potencia absorbida es debida a las prdidas por efecto joule en los devanados primario y secundario. Adems, de esta prueba, se pueden obtener los parmetros de los devanados primario y secundario del transformador. 3. Cuando al transformador se le cone cta una carga con factor de potencia 1, se observa que al variar la carga, en este caso al ir aumentando hasta llegar a su valor nominal, la corriente en el primario y secundario aumentan, segn la relacin, a I2/I1, aumentan las potencia y aumenta el fact or de potencia del primario aproximadamente a 0. . 4. Cuando al transformador se le conecta una carga con factor de potencia 0.8 inductivo, se observa que al variar la carga, en este caso al ir aumentando hasta llegar a su valor nominal, la corriente en e l primario y secundario aumentan, aumentan las potencia, pero en menor grado que en una carga con f.p 1. 5. Cuando al transformador se le conecta una carga con factor de potencia 0.8 capacitivo, se observa que al variar la carga, en este caso al ir aumentando hasta llegar a su valor nominal, la corriente en el primario y secundario aumentan, aumentan las potencia, pero en menor grado que con un f.p 0.8 inductivo. 6. La eficiencia del transformador se acerca a su comportamiento ideal cuando la carga es puramente resistiva, baja un poco su rendimiento cuando la carga tiene un f.p 0.8 inductivo, y es relativamente baja cuando la carga posee un f.p 0.8 capacitivo.

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X.- Bibliografa 1.- aquinas Elctricas de orriente Alterna; Edicin, xico 1970. 2.ircuitos agnticos y Revert S.A., 1981 3.- Apuntes de ichael Liwschitz -Gari , Primera .I. ., Editorial

ransformadores; E.E. Staff del

aquinas Elctricas I; Profesor Edward Fuentealba; 2002.

El Rincn del Vago, en Salamanca desde 1998 ontacto

ondiciones de

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BANCO DE PREGUNTAS . Qu es el transformador? Es un dispositivo que no tiene partes mviles, el cual transfiere la energa elctrica de un circuito u otro bajo el principio de induccin electromagntica. . Bajo qu rinci io se basa el transformador? En que la energa se puede transfo rmar eficazmente por induccin electromagntica. 3. Escriba 3 clases de transformadores que conozca. Transformador de aislamiento Transformador de alimentacin Transformador trifsico

4. Qu es un autotransformador? Es una maquina elctrica, de construccin y caractersticas similares a las de un transformador, pero que a diferencia de ste, slo posee un nico devanado alrededor del ncleo. 5. Verdadero o Falso. Un autotransformador utiliza a menudo sistemas elctricos. (Verdadero) 6. Si o No. El sistema de distribucin rural, donde las distancias son largas, se puede utilizar autotransformadores. (SI) 7. En los transformadores existen Perdidas en el ncleo Perdidas en el cobre ti os de erdidas cules son?

8. En las erdidas del cobre existen son? Devanado primario Devanado secundario.

ti os d e devanados Cules

9. Cules son los fenmenos que ocurren en la transferencia de otencia entre circuitos conectados en un autotransformador? Acoplamiento magntico. Conexin galvnica.

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10. Verdadero o Falso. En el escape de flujo disperso, todo flujo producido por el primario atraviesa el secundario. ( also) 11. Qu arte constituyen el circuito del transformador? El ncleo de lminas de acero. 12. Para qu se utilizan los transformadores de medida? Para que en las redes de alta tensin aslen las altas tensiones a los aparatos de medida y reducen las altas tensiones e intensidades a medir a valores de fcil medida. 13. Por qu se onen a tierra los secundarios de los transformadores? Se pone el secundario a tierra p ara que no pueda producirse ninguna situacin peligrosa en caso de una descarga del primario al secundario. 14. Cmo se miden las ruebas de corto circuito? Se miden en corrientes nominales y por la potencia absorbida 15. Qu nos ermite obtener las rdidas de circuito abierto? Permite obtener el valor de las llamadas prdidas en vaco o prdidas de el ncleo. 16. Si o No En la prueba de circuito abierto, el devanado que se alimenta es por lo general el de alto voltaje, de bido a que resulta el ms conveniente para la medicin.

( O) 17. Cmo se utilizan tambin los autotransformadores? Como mtodo de arranque suave para motores de induccin tipo jaula de ardilla .18. Escriba 3 ti os de ncleos que conozca. Tipo de columna o cerrado Tipo H o distribuidos Tipo acorazado o blindado

19. Cmo est formado el ncleo del ti o de columnas o cerrado? Est formado por lminas en forma de U y laminas en forma de I las cuales tienen un espesor de 0.03mm.

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20. Por qu no se debe cortocircuitar el secundario de los transformadores de medida de tensin?

Porque circularan corrientes muy intensas que podrn daar el transformador.

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