ENSAYO DE UN TRANSFORMADOR MONOFSICOEn este trabajo prctico se determinarn los parmetros bsicos y caractersticas de un transformador monofsico. Con este propsito se someter al transformador de pequea potencia a ensayos indirectos estableciendo las condiciones especiales de funcionamiento para medir los parmetros.1) Ensayo en vaco: se tomarn las lecturas que registran los instrumentos de medicin, cuando se aplique la tensin para los siguientes valores: 50% y 100% de la tensin nominal. Simultneamente se observar en un osciloscopio la forma de onda de corriente en vaco.2) Ensayo en cortocircuito del transformador: se tomarn las lecturas que registran los instrumentos de medicin, cuando aplicando una tensin reducida se tengan los siguientes valores de corriente en el primario: 50% y 100% de la corriente nominal, previamente cortocircuitando el otro arrollamiento.CIRCUITO

Instrumentos y equipos de controlMagnitudInstrumentoMarcaAlcanceNmero

I0 , P0 , U1MultmetroInstek-E703

I2AmpermetroYew25 A17852

U2VoltmetroMetrawat260 VE817

Osc.OsciloscopioFluke-31735

VariacAutotransformadorVariastatVent: 220 V; Imax: 12A ; Vsal: 0-3000 V 10196

OtrosTransformador elevadorVirazonPotencia: 2000 VA; Tensiones: 2x190V/2x110V17852

Transformador: Marca: LombardTipo: TET Potencia: 3000 VATensiones: 2x190V (primario), 2x110 V (secundario)Corrientes: I1= 7.9 A I2= 13.64 A

ENSAYO EN VACOConsiste en alimentar el primario del transformador, con la tensin nominal, dejando el secundario a circuito abierto. En esta situacin el flujo magntico en el ncleo es el nominal, y por lo tanto las prdidas en el mismo son nominales.Adems al circular corriente por el primario, en el mismo se tendr prdidas en el cobre, aunque estas se pueden despreciar frente a las del hierro, debido a que la corriente de vaco es del orden del 5% de la corriente nominal, y como las prdidas en el cobre son proporcionales al cuadrado de la corriente, en ste caso, siendo la corriente 20 veces ms chica, las prdidas en el cobre sern 400 veces menores que las nominales.

ENSAYO EN VACO 50%

P0=Pfe=V12/RpRp= V12/P0= (205.4 V)2/16.9 W= 2496,4 G= 1/ Rp= 1/2496,4 = 0.0004Q= Q= V12/XmXm=V12/Q= (205.4V)2/ 79.45 Var=531.45 B= 1/ Xm= 1/531.45 = 0.001883Cos= P/S= 16.9 W/ 77.64 VA= 0.217 = 77.42a= V1/V2= 205.4V/119V= 1.72Ip= P0/V1= 16.9W/ 205.4V=0.082 AI= ENSAYO EN VACO 100%

P0=Pfe=V12/RpRp= V12/P0= (380 V)2/90 W= 1604.4 G= 1/ Rp= 1/1604.4 = 0.0006Q= Q= V12/XmXm=V12/Q= (380V)2/ 1330.76 Var=108.5 B= 1/ Xm= 1/531.45 = 0.00921Cos= P/S= 90 W/ 1333.8 VA=0.067 = 86.13a= V1/V2= 380V/233V= 1.63Ip= P0/V1= 90W/ 380V=0.236 AI= CUADRO DE VALORES MEDIDOS Y CALCULADOSValores medidosValores Calculados

Un [%]U1 VoltsI0 Amp.P0 WattsU2 VoltsPfe [watt]Cos0G0a

valvalvalval

50205.40,37816,911916.90.2170.00041.72

1003803,51490233900.0670.00061.63

CIRCUITO EQUIVALENTE

ENSAYO EN CORTOCIRCUITOConsiste en cortocircuitar el secundario del transformador, y alimentar el primario mediante una tensin reducida, cuyo valor es tal que la corriente que circule sea la nominal del transformador.Debido a que la tensin a aplicar es del orden del 5% de la tensin nominal, en la rama de excitacin tendremos una corriente, que ser unas 20 veces menor que la corriente de vaco con la tensin nominal.La corriente de ensayo ser 400 veces ms pequea que la nominal, con lo cual podemos despreciar la misma y retirar del circuito equivalente la rama en paralelo.ENSAYO EN CORTOCIRCUITO 50%Pcc=Icc2*ReqReq= Pcc/ Icc2= 41.6 W/ (3.98A)2= 2.62 Zeq= Ucc/Icc=21.24 V/ 3.98A = 5.33 Xeq= coscc=Pcc/S=41.6 W/(21.24 V*3.98A)= 0.491ENSAYO EN CORTOCIRCUITO 100%Pcc=Icc2*ReqReq= Pcc/ Icc2= 163.2 W/ (7.91A)2= 2.61 Zeq= Ucc/Icc=42.21 V/ 7.91A = 5.33 Xeq= coscc=Pcc/S=163.2 W/(42.21 V*7.91A)= 0.488

CUADRO DE VALORES MEDIDOS Y CALCULADOSValores medidosValores Calculados

In [%]I Amp.Ucc VoltsPcc WattsPcu [watt]CosccReq Xeq Zeq

valvalval

503.9821.2441.641.60.4912.624.645.33

1007.9142.21163.2163.20.4882.614.655.33

CIRCUITO EQUIVALENTE

CLCULO DEL RENDIMIENTO EN VACO=Ps/ (Ps + Pfe + Pcu)=0 porque la Ps en vaco es 0.CLCULO DEL RENDIMIENTO EN CORTOCIRCUITO Parmetros del transformadorClculo del rendimiento

K [%]Req Xeq GPs=k*Sn*cos [W]P0 [W]Pcc'=K2*Pcc [W]P0+Pcc'Ps+P0+Pcc' [W] [%]

502.624.640.0004736.516.910.427.3763.80.964

1002.614.650.0006146490163.2253.21717.20.852

EN CORTOCIRCUITO 50%fc 50%= I/ IN = 3.98 A/ 7.9 A = 0.5Pcc= k2*Pcc= 0.52*41.6W= 10.4Ps50%=k*Sn*cos= 0.5*3000VA*0.491=736.5 Wmax=Ps/ (Ps+P0+Pcc)= 736.5/763.8=0.964EN CORTOCIRCUITO 100%fc 100%= I/ IN = 7.91 A/ 7.9 A = 1Pcc= k2*Pcc= 12*163.2W= 163.2 WPs100%=k*Sn*cos= 1*3000VA*0.488=1464 Wmax=Ps/ (Ps+P0+Pcc)= 1464/1717.2= 0.852

CONCLUSIONES: Con los datos medidos se han podido obtener todos los parmetros para trabajar con el circuito equivalente.Los valores de rendimiento se deben a que el transformador es una mquina esttica de alto rendimiento.

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