Estefany Alpusiggalpusig@est.ups.edu.ecAndreina Santanaasantanaa@est.ups.edu.ec

UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA LABORATORIO N1 DE MAQUINAS ELECTRICAS 1

Fecha: 28/10/2014

11RESUMEN: La prctica consisti en dos partes. La primera parte se realiz la conexin de un transformador monofsico sin carga, para el cual se va aumentando el voltaje con el fin de obtener la grfica de diagrama de fasores del voltaje vs la corriente. En la segunda parte de la prctica se va a observar las perdidas sin carga en el trafo y se observ mediante el osciloscopio la curva de histresis que es generado por el ncleo del mismo.

ABSTRACT: The practice consists of two parts. The first part connecting a single-phase transformer was carried unloaded, for which the voltage is increased in order to obtain the graph of the voltage vector diagram current vs. In the second part of the practice is to be observed without load losses in the transformer and the oscilloscope was observed by the hysteresis curve which is generated by the core thereof.

PALABRAS CLAVE: Efecto Joule, circuito magntico, diagrama fasorial, prdidas

KEYS WORDS: Joule effect, magnetic circuit, phasor diagram, losses

OBJETIVOS

0. OBJETIVO GENERAL

Aprender la relacin de voltaje, corriente y flujo en un transformador; a su vez el efecto de voltaje de suministro en las prdidas en el ncleo, bajo condiciones sin carga, mediante los diagramas de fasores y la visualizacin en el osciloscpio.

0. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Implementar los conocimientos adquiridos en clase para la realizacin de la prctica.

Observar mediante la grfica en el osciloscopio las prdidas que se producen en el transformador.

MARCOTERICO

En mquinas elctricas es muy importante el anlisis de fase entre el voltaje, la corriente y flujo magntico para conocer el funcionamiento de las mquinas. En el caso del transformador monofsico se verificara que la amplitud de la onda sinusoidal que lo alimenta no cambiar pero como se pueden observar en este anlisis prctico las fases entre voltaje en la bobina primaria con respecto al voltaje en la bobina secundaria se podr observar un adelanto de la onda sinusoidal en 180o adems se examinar el desfase producido entre la corriente y el voltaje en el transformador.

Figura 1. Medicin de voltaje y corriente en un transformador monofsico [1].

2.1 LA CORRIENTE EN FASE CON EL VOLTAJE

En un circuito con carga resistiva, las sinusoidales de corriente y voltaje de la corriente alterna, coinciden en fase y frecuencia como se muestra en la figura [2].

Figura 2. Voltaje y corriente en fase [2].

2.2 LA CORRIENTE SE ATRASA CON RELACIN AL VOLTAJE

En un circuito con carga inductiva, la corriente se atrasa con respecto al voltaje. Tal como se muestra la figura [3], cuando la sinusoidal del voltaje alcanza su valor mximo de 90, en ese mismo momento y con 90 de retraso a este comienza a crecer el valor de la sinusoidal de la corriente partiendo de 0.

Figura 3. Corriente de desfasaje con el voltaje [2].

2.3 LA CORRIENTE SE ADELANTA CON RELACIN AL VOLTAJE

En un circuito con carga capacitiva, la corriente a delante al voltaje con respecto a una sinusoidal. Como se muestra en la figura [4].

Figura 4. Corriente adelanta al voltaje [2].

2.4 HISTRESISCuando un material ferro magntico, sobre el cual ha estado actuando un campo magntico, cesa la aplicacin de ste, el material no anula completamente su magnetismo, sino que permanece un cierto magnetismo residual.Para desimantarlo ser precisa la aplicacin de un campo contrario al inicial.Este fenmeno se llama HISTERESIS magntica, que quiere decir, inercia o retardo.Los materiales tienen una cierta inercia a cambiar su campo magntico.

Figura 5.Grfica del ciclo de histresis [3]

La figura [4] representa el llamado ciclo de histresis de un determinado material magntico. Se supone que una bobina crea sobre dicho material magntico una intensidad de campo H, en el cual induce en ese material magntico una induccin de valor B.As a una intensidad de campo Ho le corresponde una induccin de valor Bo.Si ahora aumenta H asta un valor H1, B tambin aumentar has B1.

MATERIALES Y EQUIPO

3.1. LISTA DE MATERIALES

Fusibles Multmetro Osciloscpio Puntas de osciloscpio

3.2. EQUIPO

Fuente de poder universal 60-105 Unidad de transformador monofsico 61-106 Cargas resistivas conmutadas 67-142 Conjunto de cordones de conexin estndar 68-800 Instrumentacin virtual (60-070-VIP) Instrumentacin convencional (60-070-CI2)

DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO

Parte 3.1)

EL CIRCUITO MAGNETICO

En la primera prueba se mide la corriente en el primario cuando el secundario no tiene conectado una carga para diferentes valores incrementales de voltaje.

Realice las conexiones indicadas en a figura6.

Figura 6. Diagrama practica 3.1

En la fuente de poder 60-105 incremente el voltaje desde 0V a un mximo de 125 V en pasos de 25V.

Parte 3.2)

TRANSFORMADORES MONOFASICOS DIAGRAMA DE FASORES SIN CARGA

Configure el voltaje en el primario a 125 v (60-105).Empleando una sonda de osciloscopio observe que los voltajes primarios y en el secundario son onda seno y que no se encuentran en fase la una con la otra.

Figura 7. Diagrama practica 3.2

Parte 3.3)

TRANSFORMADORES MONOFASICOS PERDIDAS SIN CARGA

Coloque el voltaje primario a 40 v observe la grfica generada en el osciloscopio.

Repita el experimento para un voltaje de 80 v a 125 v.Realice las conexiones indicadas en a figura7. Figura 8. Diagrama practica 3.3

ANLISIS Y RESULTADOS

Practica 3.1)

Vp 0 v25v50v75v100v125v

IpA0 0.1210.1230.1270.1290.132

Vs0265280105132

Tabla 1. Tabla de resultados de la Practica 3.1

Figura9. Grafica Vp[V] vs Ip[A]

Con las mediciones tomados en la practica 3.1 de acuerdo a estos se complet los valores correspondientes, mediante ellos realizar la grfica voltaje primario v/s corriente en el primario, tomando en cuenta que los valores Vp=168 Vs=137 V y Ip=0.158 A se encontraban saturados.

Practica 3.2)

Practica 3.3)

Figura10. Voltaje aplicado a 40 V

Figura11. Voltaje aplicado a 80 V

Figura12. Voltaje aplicado a 125 V

Figura13. Voltaje aplicado a 150 V

Cuando el voltaje se encuentra en el valor a 150 v este se encuentra en zona de saturacin.

Figura 14. Perdida por histerisis.

CONCLUSIONES

Al aplicar un voltaje primario 40v en la prctica sobre transformadores monofsicos con prdidas sin carga su valor nos e satura pero al colocar el voltaje primario a 150 v este entra en la zona de saturacin.

RECOMENDACIONES

Verificar con el director del laboratorio que todas las conexiones estn correctas antes de empezar.

Asegurarse de que el control del voltaje variable de salida este en 0% ya que podra daar a los elementos si est al 100%Es necesario contar con los materiales necesarios para armar la prctica correspondiente.REFERENCIAS

[1] Feedback Instruments Limited, Powerframes- transformers- Students Manual- 60-070-TFM-S & 60-007, pp 3-1-7 hasta 3-1-20

[2] Jos Antonio E, Desfases de la corriente alterna disponible en http://www. asifunciona.com/ electrotecnia/ ke_factor_potencia/ke_factor_potencia_2.htm.

[3] Jos Vidal, Magnetismo, disponible en http:// www.ifent.org/lecciones/cap07/cap07-06.asp.

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