103607497 circuito equivalente con ensayos de vacio y cortocircuito autoguardado

8/17/2019 103607497 Circuito Equivalente Con Ensayos de Vacio y Cortocircuito Autoguardado

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DETERMINAR EL CIRCUITO EQUIVALENTE DEL

TRANSFORMADOR MEDIANTE LOS ENSAYOS DE VACIO Y

CORTOCIRCUITO

OBJETIVOS

• Determinar mediante los ensayos correspondientes, los parámetros del circuito

eléctrico equivalente de un transformador monofásico.

MARCO TEORICO

Circuito Equivalete !e u Tra"#or$a!or real

Las pérdidas que ocurren en los transformadores reales tienen que explicarse en cualquier modelo fiable de comportamiento de transformadores:

Pérdidas (FR ) en el cobre. Pérdidas en el cobre son pérdidas por resistencias en las bobinas primaria y secundaria del transformador . on proporcionales al cuadrado de la corriente dedic!as bobinas.

Pérdidas de corrientes parásitas. Las pérdidas por corrientes parásitas son pérdidas por resistencia en el núcleo del transformador. on proporcionales al cuadrado de la tensi"naplicada al transformador.

Pérdidas por histéresis. Las pérdidas por !istéresis están asociadas a los reacomodamientosde los dominios ma#néticos en el n$cleo durante cada medio ciclo. %llos son una funci"ncomple&a, no lineal, de la tensi"n aplicada al transformador.

Flujo de dispersión. Los flu&os f LP y f L que salen del n$cleo y pasan solamente a través de unade las bobinas de transformador son flu&os de dispersi"n. %stos flu&os escapados producen unaautoinductancia en las bobinas primaria y secundaria y los efectos de esta inductancia debentenerse en cuenta.

%s posible construir un circuito equivalente que ten#a en cuenta todas las imperfeccionesprincipales de los transformadores reales. 'ada imperfecci"n principal se considera a su turnoy su efecto se incluye en el modelo del transformador.


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E"a%o e Vac&o

La potencia absorbida por el transformador traba&ando en vaco es aproximadamente i#ual a

las pérdidas en el !ierro (las nominales si se aplica la tensi"n nominal en el primario) y se

desprecian la pequeas pérdidas que puede !aber en el cobre. Para efectuar el ensayo de

vaco, el transformador se dispone como se indica en la si#uiente fi#ura:

La potencia Po que absorbe el transformador en vaco la indica el vatmetro *. La lectura delampermetro + proporciona la corriente o absorbida desde el primario y los voltmetros - y -/indican, respectivamente, la tensi"n -o a la que !emos conectado el transformador y latensi"n -/o de circuito abierto en el secundario.

+l reali0ar el ensayo de vaco, la intensidad que circula por el primario se cierra por laadmitancia de vaco. De esta forma queda determinada la admitancia de vaco referida alsecundario.

E"a%o e Cortocircuito

Para reali0ar este ensayo, el primario !a de alimentarse a una tensi"n reducida de modo que alponer el secundario en cortocircuito pase por él su corriente nominal. %l esquema de un ensayode cortocircuito es el representado en la fi#ura si#uiente:

La tensi"n primaria de cortocircuito se consume inte#ra en la impedancia, que por esta ra0"n

también se !a denominado impedancia de cortocircuito. %l ensayo se efectuará aplicando ba&a

tensi"n al primario, a fin de que por el circule &ustamente la corriente a plena car#a. 1"tese que

en este caso las resistencias comprenden el aumento debido al flu&o de dispersi"n producido

por la corriente a plena car#a, a la ve0 que por ser muy reducido el flu&o que se precisa para

inducir en los devanados de la escasa f.e.m. que debe desarrollarse, la corriente de excitaci"n

es prácticamente despreciable.


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ELEMENTOS A UTILI'AR

• 2 transformador monofásico de 3-+, //242 -

• 2 multmetro di#ital

• 2 ampermetro 256 +

• 2 voltmetro de 25722 -

• 2 *atimetro monofásico

• 'onductores eléctricos varios

• 2 -ariac monofásico

ACTIVIDADES

a. +rmar el si#uiente circuito

b. 8e#istrar los valores de los instrumentos cuando la tensi"n en -/ es la nominal (2 -)

Io Vo (o R$ )$ '$

9.7 m+ /6 - ; * .669


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14.35

4

(¿)

ϕ= tan−1¿

ϕ=74.43

Rm=

V O

I O∗cosϕ=

215

0.0693∗cos74.43

Rm=11556Ω

X m= V

O

I O∗sinϕ=

215

0.0693∗sin74.43

X m=3221.25Ω

|Z m|=|V O|| I O|= 215

0.0693=3102Ω

c. +rmar el si#uiente circuito

d. 8e#ular el autotransformador variable desde cero voltios !asta conse#uir que en

ambos arrollamientos circule la corriente nominal del transformador (mas o menos *+

V o$ial)e. 8e#istrar los valores de los instrumentos para esta corriente nominal

Icc Vcc (cc Rcc )cc 'cc

2.6 + 6 - > * /? = 2.>> = 72 =


5/7

RCC =

W CC

I CC

2=

7

0.52=28

Z CC =

V CC

I CC

=15

0.5=30

X CC =√ Z CC

2− RCC

2

X CC =10.77

CUESTIONARIO

,- .Que e" la relaci/ !e tra"#or$aci/ % co$o 0ue!e !eter$iar"e

e10eri$etal$ete2

La relaci"n de transformaci"n nos indica el aumento " decremento que sufre el valor de

la tensi"n de salida con respecto a la tensi"n de entrada, esto quiere decir, por cada

volt de entrada cuántos volts !ay en la salida del transformador.%sta relaci"n de transformaci"n se puede determinar midiendo la entrada de volta&e al

transformador y la salida de volta&e de este una ve0 ener#i0ado@ la divisi"n de la salida

entre la entrada nos da la relaci"n de transformaci"n.


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3- 4a5a la !e#iici/ correcta !e6 la corriete !e vac&o7 la corriete 0or

0er!i!a e el 8cleo % la corriete !e $a5eti9aci/7 !i:u;e el !ia5ra$a

#a"orial !e corriete"-

Corriete !e Vac&o6 Aambién llamada corriente de excitaci"n, es la corriente

necesaria para producir un flu&o en el n$cleo ferroma#nético realCorriete 0or 0l e" la veta;a !e reali9ar la 0rue:a !e circuito a:ierto e el la!o !e

:a;o volta;e2

La prueba de circuito abierto supone de&ar abierto un devanado del

transformador mientras el otro se excita aplicando el volta&e especificado.

+unque no importa cual lado se excite es mas se#uro reali0ar la prueba en el

la!o !e :a;o volta;e@ pues para reali0ar la prueba en este lado se dispone de

fuentes de ba&o volta&e en cualquier instalaci"n para pruebas.

?- .@or qu< "e 0re#iere e;ecutar la 0rue:a !e cortocircuito e el la!o !e alto

volta;e2

Para reali0ar esta prueba no importa cual lado se e&ecute@ sin embar#o la

medici"n de la corriente para mayor se#uridad se debe reali0ar en el lado de

alto volta&e para que la medici"n sea mas fácil.

*- Di:u;e el circuito equivalete !el tra"#or$a!or e"a%a!o e la:oratorio

co "u" re"0ectivo" valore" R,7 R37 ),7 )37 )$ % R$


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OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

%l ensayo en vaco proporciona a través de los datos medidos, los valores directos de

la potencia perdida en el !ierro que es medido por el vatmetro y recibe el nombre de

perdidas constantes.

%l ob&etivo de reali0a el ensayo de cortocircuito es para !allar las perdidas de potencia

en el cobre y recibe el nombre de perdidas variables.

%l análisis del ensayo de cortocircuito se pudo simplificar con el esquema de 3app para

su interpretaci"n y análisis.

%xisten tres diferentes perdidas en los transformadores@ una es en el cobre, por

!istéresis o corrientes parasitarias

%n el ensayo en vaco se supone que las perdidas por el cobre son cero@ pues no !ay /

al estar abierto el circuito no pasa nin#una corriente.

• Bna ve0 que la intensidad máxima de flu&o alcan0a el punto de saturaci"n en el n$cleo,

un pequeo aumento en la intensidad pico de flu&o requiere un aumento muy #rande en

la corriente de ma#neti0aci"n máxima.

BIBLIORAFIA

• http://www.tecnun.es/asignaturas/SistElec/Practicas/PR_SIS_01.pdf

• http://www.nichese.com/imped-trans1.html

• http://www.tuveras.com/transformador/eltransformador.htm

• http://www.fra.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/ma!_elec1/transf_r

eal.pdf

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