guia 3 ckt equiv ensay cc vacío

8/18/2019 Guia 3 Ckt Equiv Ensay Cc Vacío

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS

FÍSICAS Y FORMALES PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍAMECÁNICA, MECÁNICA –ELÉCTRICA Y MECATRÓNICA

CURSO: LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

GUIA DE LABORATORIO

DETERMINAR EL CIRCUITO EQUIVALENTE DEL TRANSFORMADOR MEDIANTE

LOS ENSAYOS DE VACÍO Y CORTOCIRCUITO

I. OBJETIVO: Determinar mediante los ensayos correspondientes, los parámetros delcircuito eléctrico equivalente de un transformador monofásico.II. MARCO TEÓRICO:Los parámetros del circuito equivalente de un transformador pueden determinarse si seefectúan dos pruebas: la de circuito abierto o en vacío y la de cortocircuito.Ensayo en vacío o ensayo de circuito abierto o evaluación de las pérdidas fijas en lostransformadores (Determinación de las pérdidas en el hierro)Como su nombre lo dice supone dejar abierto un devanado del transformador, mientrasel otro se excita aplicando el voltaje nominal. Aunque no importa el lado que se excite, esmás seguro realizar la prueba en el lado de bajo voltaje. Otra razón para realizar laprueba en este lado es la disponibilidad de fuentes de bajo voltaje en cualquierinstalación de pruebas. El ensayo consiste en aplicar al primario, la tensión nominal,

obteniéndose los valores de potencia y corriente.Al no haber carga en el circuito secundario, la corriente de vacío resulta de un valor muypequeño y la potencia absorbida se debe entonces, fundamentalmente, a las pérdidas enel hierro, ya que resultan despreciables las pérdidas en el cobre.En la figura 1 se muestra el diagrama de conexión para la prueba de circuito abierto conamperímetro, voltímetro y vatímetro colocados en el lado de bajo voltaje.Si se supone que la pérdida de potencia en el cobre en condiciones sin carga en el ladode bajo voltaje es despreciable, entonces el circuito equivalente aproximadocorrespondiente como se observa desde el lado de bajo voltaje es el que aparece en lasiguiente figura:


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Ensayo en cortocircuito o evaluación de las pérdidas variables de los transformadores(Determinación de las pérdidas en el cobre)Esta prueba se ha diseñado para determinar las resistencias del devanado y las

reactancias de dispersión. La prueba se realiza estableciendo un cortocircuito a través deun devanado y excitando al otro con una fuente de voltaje. El voltaje aplicado se ajustacon cuidado para que cada devanado o arrollamiento conduzca la corriente nominal. Elvoltaje aplicado es una fracción pequeña del voltaje nominal. Por tanto ha de tenersecuidado extremo al ejecutar esta prueba. Nuevamente no importa en cual lado se ejecutela prueba. Sin embargo la medición de la corriente nominal indica que, para mayorseguridad, la prueba debe realizarse en el lado de alto voltaje.Dado que el valor de la tensión de cortocircuito resulta un valor muy pequeño, la potenciaabsorbida se debe, fundamentalmente, a las pérdidas en el cobre, ya que resultandespreciables las pérdidas en el hierro.En la figura 2 se muestra el diagrama de conexión para la prueba de cortocircuito conamperímetro, voltímetro y vatímetro colocados en el lado de alto voltaje, con uncortocircuito en el lado de bajo voltaje. En este caso el vatímetro registra la pérdida en elcobre a plena carga.El circuito equivalente aproximado correspondiente a la prueba de cortocircuito es elsiguiente:

Re1=R1 + a2R2 Xe1=X1 + a2XSi han de disgregarse las resistencias, se supondrá que el transformador ha sidodiseñado para que la pérdida de potencia en el lado de alto voltaje se a igual a la queocurre el lado de bajo voltaje. Esto recibe el nombre de Criterio de diseño óptimo, segúnel cual:

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0.5 Re1 = R1 = a2R2 0.5 Xe1 = X1 = a2X

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III. ELEMENTOS A UTILIZAR:

• 01 Transformador monofásico de 1 KVA, 220/110 V


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Icc Vcc Wcc Rcc Xcc Zcc

V.- CUESTIONARIO:

1. ¿Qué es la relación de transformación y cómo puede determinarseexperimentalmente?

2. Haga la definición correcta de: la corriente de vacío, la corriente por pérdida en elnúcleo y la corriente de magnetización, dibuje el diagrama fasorial de corrientes.

3. ¿Cuál es la ventaja de realizar la prueba de circuito abierto en el lado de bajo voltaje?4. ¿Por qué se prefiere ejecutar la prueba de cortocircuito en el lado de alto voltaje?5. Dibuje el circuito equivalente del transformador ensayado en laboratorio con sus

respectivos valores (R1, R2, X1, X2, Xm y Rpfe).

VI.- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

Describa las observaciones y conclusiones en forma clara y precisa sobre el tema desarrolladoen la sesión de laboratorio Indicar por lo menos 6

VII.- BIBLIOGRAFÍAIndicar la bibliografía consultada en la elaboración del informe, y de haberse utilizadoinformación de la red indicar la dirección WWW.

NOTA: Los informes se presentarán en la sesión inmediata posterior a la ejecución de la práctica, son de carácter personal, de encontrarse informes similares, la nota única será divididaentre el número de informes similares.

CUADRO DE EVALUACIÓNÍTEM PUNTAJE

P.A.24567

2 ptos.4 ptos.3 ptos8 ptos2 pto.1 pto.

P.A. = Presentación y Acabado.Jefe de Practicas: Ing. Luis A. Chirinos.

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