INFORME 3 - INSTALACIONES Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS

INFORME 3 - INSTALACIONES Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Transformadores

Nicolás Arcos Junco

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ingeniería.

narcosj@unal.edu.co

Juan Fernando Mendieta Hernández

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ingeniería

jfmendietah@unal.edu.co

  Jesús David Sierra Mateus.

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ingeniería.

jdsierram@unal.edu.co.

Abstract - This work documents the theoretical development prior to the exercise of the sixth lab. The objective of the practice is to study the operation of a single-phase transformer and determine its more important characteristic.

Key Words: AC, Power Factor, Power-meter, Variac, Resistors, Inductors, transformer, wattmeter.

1. INTRODUCCIÓN

Se construyó un transformador de acuerdo con las indicaciones que entregó el profesor con las bobinas y el núcleo de hierro. Se tomó los datos principales del transformador como son: Voltajes del lado primario y secundario, corrientes del lado primario y secundario, frecuencia de operación, tipo de transformador.

1. CÁLCULOS

Para la practica se usara un inductor de 500 vueltas de 2,5Ω de resistencia y 9mH de inductancia en la primera fase o de alta tension, y un inductor de 250 vueltas de 0,6Ω de reisitencia y 2,2mH de inductancia en la fase secundaria o de baja tension, teniendo asi un transformador 2:1. los cálculos del ensayo de circuito abierto previos a la práctica arrojaron los siguiente datos teóricos:

Y = 1/Z = (1/Rc) + (1/(Xi*w))

Y = (1/460) + (1/(0.009i)) = 111 < -90Ω

I = V*Y = (110/ √2) *(111 < -90)

I = 86.42<-90 A

P = V*I*Cosθ = (110/ √2)*86.42*Cos(-90)

P = 6.72 W

1. DESARROLLO

Para el desarrollo nos basamos en las fórmulas que rigen un transformador:

• Relación entre el voltaje y el número de espiras (para la entrada y la salida):  V1/V2 = N1/N2
• Relación de potencia:  P1 = P2*K, donde, K = eficiencia del transformador.
• Potencia de corriente alterna:            P = V*I*Cos(x)

Para la primera parte de la práctica se realizó un ensayo de circuito abierto como se muestra en la figura 1, donde se obtuvieron los datos registrados en la tabla 1.

[pic 1]Figura 1. ensayo de circuito abierto.

Para la segunda parte de la práctica se realizaron tres ensayos de cortocircuito con una entrada a la primera fase de 111,3 [V], el primero sin agregarle nada, como se muestra en la figura 2, el segundo y el tercero con un reóstato en la fase secundaria o de baja tensión, como se muestra en la figura 3. los resultados de estas tres pruebas se registraron en la tabla 2.

[pic 2]Figura 2. ensayo de cortocircuito

[pic 3]Figura 3. ensayo de cortocircuito con reostato

De la anterior tabla vemos que la tensión de salida se regula sin importar si varía el flujo de corriente, con una tensión  de salida promedio igual a 53,5 (V), donde la tensión de entrada V1=113,5 medida por el multímetro, teniendo en cuenta la relación tensiones y espiras vemos que el transformador presenta una relación de 1 a 2, es decir, la tensión de salida debería ser igual a  56,75 (V)

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