Transformador Monofasico

Introducción

Es un dispositivo que se encarga de "transformar" la tensión de corriente alterna que tiene a la entrada en otra diferente a la salida.

Este dispositivo se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominarán: "primario" a la que recibe la tensión de entrada y "secundario" a aquella que dona la tensión transformada.

Objetivos de la Experiencia

• Determinar los parámetros de un circuito equivalente de un transformador monofásico para operación a frecuencia y tensión nominales.

• Pronostico del comportamiento del transformador bajo carga, utilizando el circuito equivalente.

• Determinación de las características de regulación.

Marco teórico

• Un transformador ideal:

Es una máquina sin pérdidas, con una bobina de entrada y una bobina de salida. Las relaciones entre las tensiones de entrada y de salida, y entre la intensidad de entrada y de salida, se establece mediante dos ecuaciones sencillas.

• Para relación de tensiones es: VP(t) / VS(t) = NP / NS = a

• Donde:

VP: voltaje en el primario , NP: numero de espiras

VS: voltaje en el secundario , NS: numero de espiras secundarias

• Para la relación de corrientes es: NP * IP(t) = NS * IS(t)

• Donde:

IP: corriente en el primario, IS: corriente en el secundario

• Ángulo de la fase de VP es el mismo que el ángulo de VS y la fase del ángulo IP es la misma que la fase del ángulo de IS. La relación de espiras del transformador ideal afecta las magnitudes de las tensiones e intensidades, pero no sus ángulos.

• El transformador real

Relación de tensión atreves del transformador

Flujo presente en la bobina primaria del transformador. ¿Qué efecto tiene este flujo sobre la bobina secundaria? El efecto depende de cuánto del flujo alcanza a la bobina secundaria; algunas de las líneas del flujo dejan el hierro del núcleo y más bien pasan a través del aire.

La porción del flujo que va a través de una de las bobinas, pero no de la otra se llama flujo de dispersión.

El flujo en la bobina primaria del transformador, puede así, dividirse en dos componentes: un flujo mutuo, que permanece en el núcleo y conecta las dos bobinas y un pequeño flujo de dispersión, que pasa a través de la bobina primaria pero regresa a través del aire, desviándose de la bobina secundaria.

• Debido a esta división se tiene la siguiente relación de tensión:

vP (t) / vS (t) » NP / NS = a

Cuanto más pequeños son los flujos dispersos del transformador, tanto más se aproxima la relación de su tensión total al transformador ideal.

• Un transformador bien diseñado debe tratarse que el flujo mutuo sea mucho mayor que el flujo disperso

Descripción del equipo

• Transformador monofásico de 1KVA, 220/110V

• Autotransformador variable de 1.3KVA, 220V

• Multitester

• Un amperímetro de tenazas

• Conectores

Procedimientos

MEDICIÓN DE RESISTENCIAS

Medir las resistencias de cada arrollamiento y anotar la temperatura ambiente. Corregir los valores a la temperatura normalizada de raferencia.(75C)

ENSAYO EN VACIÓ

Se utiliza el circuito en vació de la siguiente figura:

Ajustando el auto transformador se debe de hacer variar la tensión que se le suministra al sistema asta que el voltímetro indique el valor nominal de la cantidad necesaria con que se hará el ensayo.

A partir de cero voltios aumentar gradualmente la tensión hasta obtener la corriente deseada en el lado de 115vol.

ENSAYO EN CORTO CIRCUITO

...