Ensayos Tranformador En Carga En Vacio

EXPERIENCIA N° 1 : ENSAYO DE VACIO DE UN TRANSFORMADOR MONOFASICO

OBJETIVOS:

Seleccionar los instrumentos y los componentes para realizar el ensayo en vacío.

Medir la potencia eléctrica perdida en el núcleo (Wo), Intensidad de corriente de vacío

Medir la FEMI en el secundario (Es).

Determinar el cos φ y la relación de transformación.

Determinar los parámetros Ro y Xo del transformador.

TRANSFORMADOR EN VACIO:

El transformador esta basado en que la energía se puede transportar eficazmente por inducción electromagnética desde una bobina a otra por medio de un flujo variable, con un mismo circuito magnético y a la misma frecuencia.

La potencia nominal o aparente de un transformador es la potencia máxima que puede proporcionar sin que se produzca un calentamiento en régimen de trabajo.

Debido a las perdidas que se producen en los bobinados por el efecto Joule y en el hierro por Histéresis y por corrientes de Foucault, el transformador deberá soportar todas las perdidas mas la potencia nominal para la que ha sido proyectado.

Un transformador podrá entonces trabajar permanentemente y en condiciones nominales de potencia, tensión, corriente y frecuencia, sin peligro de deterioro por sobrecalentamiento o de envejecimiento de conductores y aislantes.

Ninguna maquina trabaja sin producir perdidas de potencia, ya sea estática o dinámica; ahora bien, las perdidas en las maquinas estáticas son muy pequeñas, como les sucede a los transformadores.

En un transformador se producen las siguientes perdidas:

Perdidas por corriente de Foucault.

Perdidas por histéresis.

Perdidas en cobre del bobinado.

Las perdidas por corriente Foucault y por histéresis, son las llamadas “perdidas en el hierro”.

Cuando un transformador esta en vacío, la potencia que medimos en un transformador con el circuito abierto se compone de la potencia perdida en el circuito magnético y la perdida en el cobre de los bobinados. Al ser nula la intensidad en el secundario, no aparece en el perdida de potencia; por otra parte al ser muy pequeña la intensidad del primario en vacío(Io) con respecto a la intensidad en la carga las perdidas que se originan en el cobre del bobinado primario resultan prácticamente insignificantes.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES UTILIZADSOS EN LA EXPERIENCIA:

Transformador monofásico 220/12 V- 3 A.

Autotransformador.: este tipo de transformador lo utilizaremos con el fin da dar una tensión estable para el análisis del ensayo.

Volmetro: con este instrumento mediremos las diferencias de potencial que el voltaje que encontramos en el primario(Vp) voltaje nominal.

Wattmetro: En los tradicionales a aguja, contenían dos bobinados uno se conectaba en paralelo a la carga (muestreo de tensión) y el otro en serie (muestreo de corriente). Ubicadas estas bobinas convenientemente en una disposición mecánica, se lograba obtener una fuerza proporcional al producto de ambos parámetros y esto desplazaba la aguja. La potencia eléctrica es proporcional al producto de la tensión aplicada a una carga por la corriente que circula por el mismo (en corriente alterna, se debe considerar la correspondencia de fase de ambos parámetros, porque el wattímetro mide potencia "activa", salvo que sea específicamente hecho para medir potencia "aparente", de muy raro uso). Con este mediremos la portencia del nucleo del transformados (Wfe).

Ampermetro.con este instrumento conectado enserie podremos obtener la intensidad del transformador sin carga (Io).

Conectores: con la utilización de estos armaremos la conexión del amperímetro(serie), volmetro(paralelo) y el wattmetro ,para la realización del ensayo.

PROCEDIMEINTO DE ENSAYO:

Armado del circuito: autotransformador con un voltaje de 220v conectado al tranformador 220/12v 2A , conectaremos en serie el amperímetro para medir la intensidad en vacío(Io), a continuación conectaremos el wattmetro(conexión serie-paralelo(1*240)/120=2) para medir la potencia aparente que tiene el núcleo del transformador, y conectaremos en paralelo el volmetro(escala750 v) para ,medir el voltaje en el primario (Vp). Caída de tensión en el secundario(Es escala 20v)

Vp Io Wfe Es

220 v 86 mA 6 w 13,4 v

EXPERIENCIA N°3: ENSAYO EN CARGA DE UNTRANSFORMADOR MONOFASICO

OBJETIVO:

Medir la tensión eléctrica de secundario (Vs), en función del grado de carga del transformadfor.

Medir la intensidad nominal del primario(Ip) y el secundario (Is).

Medir la ppotencia absorbida por el primario (Wp) y la potencia útil entregada por el secundario(Ws).

Determinar el rendimiento para diferentes grados de carga resistiva del transformador.

TRANSFORMADOR EN CARGA

Un transformador funciona con carga cuando a las bornes del bobinado secundario

se encuentra conectado un circuito exterior de impedancia Z , de forma

que dicho bobinado es recorrido por una corriente alterna senoidal de valor instantáneo que da lugar a una fuerza magneto motriz de valor instantáneo: FUNCIONAMIENTO EN CARGA

Las consecuencias a que da lugar esta fuerza magneto motriz secundaria son, en

principio, que estando el transformador funcionando en carga se mantuviera en el

bobinado primario el valor de la corriente de vacío.

Es evidente que, de acuerdo con la ley de la causa y el efecto, la corriente secundaria ha de tender a reducir el flujo magnético y, con él, los valores de las fuerzas electromotrices primaria y secundaria. Ahora bien, al disminuir el valor de la fuerza electromotriz primaria, el bobinado primario deberá absorber una corriente de mayor intensidad que la corriente de vacío. Este simple razonamiento permite afirmar que al ser recorrido el bobinado secundario por la corriente de carga debe aumentar simultáneamente el valor de la corriente primaria.

A consecuencia del aumento simultáneo de las corrientes primaria y secundaria se mantiene aproximadamente constante el valor de la fuerza magneto motriz total, de forma que, tanto el flujo magnético como las fuerzas electromotrices, varían muy poco de vacío a carga. Puesto en forma de proporción:

I1/I2=N/N1=1/m

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