Práctica # 6. Lab de Máquinas eléctricas 1. Juan Bermeo.

Resumen.- En esta sexta práctica, analizaremos las distintas conexiones que podemos hacer en un transformador trifásico, usaremos un transformador trifásico feed back 61-107 para llevar a cabo nuestro análisis. Para ello se hicieron las respectivas mediciones y posteriormente se realizó los cálculos respectivos.

Abstract.- In this sixth practice, analyze the different connections we can do in a three-phase transformer, we will use a three-phase transformer 61-107 feedback to conduct our analysis. Once the measurements taken, where tables will be expressed both measured and calculated values depending on the type of connection made by us during practice values.

Keywords .- transformed, connections.

I. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.

Conectar los devanados del transformador trifásico feed back 61-107 en las configuraciones: Yy, Yd, Dy, Dd.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Determinar las relaciones de voltaje y de corriente en fuentes trifásicas conectadas en estrella y delta.

Medir y calcular: voltajes de línea, voltajes de fase, corrientes de línea y corrientes de fase, en cada configuración de conexión del transformador.

Determinar la relación de transformación (alpha) en cada configuración de conexión del transformador.

II. INTRODUCCIÓN

Un transformador de potencia, usualmente puede variar desde un valor muy pequeño hasta valores muy elevados dependiendo de la carga industrial y comercial a la que esté sometido el transformador. Por ello, normalmente se lleva a cabo ciertos análisis para determinar qué tipo de configuración sería la adecuada y la eficiente para que un transformador trifásico nos de la potencia que necesitamos dependiendo de la carga conectada al secundario para que de esta manera tengamos una eficiencia casi ideal.

III. MARCO TEÓRICO

A. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO.

Un transformador_ máquina estática de corriente alterna, que permite variar alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal. Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al devanado de entrada en magnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario.La importancia de los transformadores, se debe a que, gracias a ellos, ha sido posible el desarrollo de la industria eléctrica. Su utilización hizo posible la realización práctica y económica del transporte de energía eléctrica a grandes distancias.[1]

Fig. 1. Transformador trifásico feedback 61-107

Fig.2 Transformador trifásico.

1

Juan Fernando Bermeo Hurtadojbermeoh@est.ups.edu.ec

Grupo # 22

TRANSFORMADOR TRIFÁSICO

Práctica # 6. Lab de Máquinas eléctricas 1. Juan Bermeo.Un amperímetro es un dispositivo diseñado exclusivamente para obtener mediciones de corriente eléctrica la cual circula atreves de un circuito eléctrico. [2]

El voltímetro es un dispositivo diseñado para medir la diferencia de potencial existente entre los terminales positivo y negativo de cualquier elemento eléctrico activo o pasivo. [2]

[3]Un multímetro es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. [4]

Fig. 3. Multímetro.

B. CONEXIONES DE LOS DEVANADOS DE UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO.

Las formas más comunes de hacer las conexiones de los bobinados de los arrollamientos de un transformador trifásico son: Estrella (con o sin neutro), delta y en zig-zag.Las distintas conexiones se designan con letras, de acuerdo a la siguiente nomenclatura:

Estrella-estrella

Estrella-delta

Delta-delta

Delta- estrella

Zig-zag

L.A.T Y Y D D ZL.B.T y d d y zNomenclatura resultante

Yy Yd Dd Dy Zz

Tabla 1. Nomenclatura de las conexiones de los bobinados de un transformador trifásico.

a. Conexión Yy.

En esta clase de transformadores, las tres fases de ambos bobinados están conectados en estrella, siendo la tensión de línea √3 veces mayor que la tensión de fase.

Fig 4. Conexión estrella-estrella de un transformador trifásico.

Esta conexión tiene 2 desventajas:1. Si las cargas en el circuito del transformador no están

equilibradas, entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse de forma muy severa.

2. Los voltajes de la tercera armónica pueden ser muy grandes.

b. Conexión Yd.

En esta clase de transformadores, las tres fases del bobinado primario están conectados en estrella y las del secundario están conectadas en triangulo. Aquí el voltaje de línea es √3 veces el voltaje de fase, mientras que el voltaje de fase secundario es igual al voltaje de línea secundario.

Fig 5. Conexión estrella-delta de un transformador trifásico.

Esta conexión no presenta problemas con las terceras armónicas, puesto que se consumen en una corriente circulante en el lado de la conexión delta. Esta conexión también es más estable con respecto a las cargas desequilibradas. Sin embargo, presenta como problema que debido a la conexión, el voltaje secundario se desplaza 30º con respecto a la tensión del primario. Este hecho de desfasamiento angular, puede poner en peligro la puesta en paralelo de secundarios de los transformadores.

c. Conexión Dy.

En esta clase de transformadores, las tres fases del bobinado primario están conectados en delta, mientras que las del bobinado secundario están conectados en estrella. Aquí el voltaje de línea primario e igual al voltaje de línea primario, mientras que el voltaje de línea secundario es √3 veces el voltaje de fase secundario.

2

Práctica # 6. Lab de Máquinas eléctricas 1. Juan Bermeo.

Fig 6. Conexión delta-estrella de un transformador trifásico.

d. Conexión Dd.

En esta clase de transformadores, las tres fases de ambos bobinados están conectados en triangulo siendo la tensión de línea del primario y secundario igual a la tensión de fase del primario y del secundario respectivamente.

Fig 7. Conexión delta-delta de un transformador trifásico.

e. Conexión Zz.

Se consigue la conexión zigzag descomponiendo cada fase del bobinado secundario en dos mitades, las cuales se colocan en columnas sucesivas, del núcleo magnético y arrollado en sentido inverso y conectando los finales en estrella. Esta conexión se emplea únicamente en el lado de baja tensión. Tiene un buen comportamiento frente a desequilibrios de carga.

Fig 8. Conexión zigzag de un transformador trifásico.

IV. MATERIALES _ HERRAMIENTAS

Unidad Material - Herramientas

111101

1

AmperímetroVoltímetroFuente CA trifásicaBananasTransformador feedback 10-107.Mandil

V. DESARROLLO.

Empezamos haciendo las respectivas conexiones antes mencionadas, para cada tipo de configuración del transformador que se desee.

Una vez hechas las conexiones del transformador se pudieron obtener los siguientes resultados.

Datos Medidos.

TABLA II.

configuración Voltajes V Corrientes mAVL1 VF1 VL2 VF2 IL1 IL2

Yy 215 122 133.3 76.5 12.2 12.2Yd 215 122 76.4 76.4 12 12Dd 215 215 133 133 52.5 27.5Dy 215 215 230 133 52.5 35.4

VI. CALCULOS

Con los datos obtenidos en las medicines, procedemos a hacer los cálculos necesarios para determinar la relación de transformación en cada caso y comparar los valores medidos y calculados en el secundario.

A. Cálculos.

Configuración Yy.

I L 1=I F1=12.2 mA

V F 1=V L 1

√3

V F 1=115

√3V F1=124 V

3

Práctica # 6. Lab de Máquinas eléctricas 1. Juan Bermeo.

∞=V F1

V F2

∞= 12276.5

=1.6

V L2=√3∗V F 2

V F2=133.3

√3

V F2=76.9 V

Configuración Yd.

I L 1=I F1=12.2 mA

V L1=√3∗V F 1

V F 1=V L 1

√3

V F 1=215

√3V F1=124 V

V L2=V F2 = 76.4v

∞=√3∗V F 1

V F2

∞=√3∗12276.4

=2.8

Configuracion Dy.

I F 1=I L1∗1

√3

I F 1=52.5mA∗1

√3

I F 1=30.3 AV L2=V F2=133 V

∞=V F1

V F2

∞=215133

=1.6

Configuracion Dd.

I F 1=I L1∗1

√3

I F 1=52.5mA∗1

√3=30.31 mA

V F2=V L 2

√3

V F 2=230

√3 =132.8V

V L1=V F1=215 V

∞=V F1

√3∗V F 2

∞=V F1

√3∗133 = 0.933

Con los valores obtenidos en estos cálculos, procedemos a realizar una tabla con los valores calculados y compararlos con los medidos. Estos valores estarán expresados en la tabla siguiente:

TABLA III.

configuración Voltajes V Corrientes mA

VL1 VF1 VL2 VF2 IL1 IL2Yy 215 124 133.3 76.9 12.2 12.2Yd 215 124 76.4 76.4 12 12Dd 215 215 133 133 52.5 30.3Dy 215 215 230 132.8 52.5 30.3

Con los valores obtenidos en los cálculos anteriores, procedemos a expresar los valores respectivos de la relación de transformación los cuales, están reflejados en la siguiente tabla:

TABLA IV.

Voltajes de fase

Relación de transformación

Vf1 Vf2Yy 122v 70.5v 1.6Yd 122v 76.4v 2.8

4

Práctica # 6. Lab de Máquinas eléctricas 1. Juan Bermeo.Dd 215v 133v 1.6Dy 215v 133v 0.93

I. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Vemos que los resultados obtenidos en los cálculos tienen una ligera variación con respecto a los medidos, esto se debe a ciertas perdidas que normalmente existe en los materiales empleados para los bobinados, además, depende del instrumento de medición.

VII. IMÁGENES.

Fig. 9. Conexión ∆-y.

Fig.10 Conexión ∆−∆

Fig.11 Conexión Y-∆

Fig. 12 Conexión Y-y

II. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Español

Existe mucha eficiencia en los cálculos realizados con respecto a los valores obtenidos en las mediciones, su variación depende de las razones antes mencionadas en el análisis de resultados.

se podría implementar fuentes de alimentación de tensión trifásica para poder tomar mediciones más exactas y comprobar con los cálculos para así poder obtener resultados más aproximados y verificar la eficiencia de las fórmulas.

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Práctica # 6. Lab de Máquinas eléctricas 1. Juan Bermeo.

Inglés.

There is much efficiency calculations with respect to the values obtained in the measurements, the variation depends on the reasons mentioned above in the analysis of results.

Could implement three-phase power supply to make accurate measurements and check the calculations in order to further approximate results and verify the efficiency of the formulas tension.

III. BIBLIOGRAFÍA

[1] http://www.monografias.com/trabajos78/tipos-aplicaciones-conexiones-transformadores-trifasicos/tipos-aplicaciones-conexiones-transformadores-trifasicos2.shtml

[2] http://www.monografias.com/trabajos81/uso-del-voltimetro-y-amperimetro/uso-del-voltimetro-y-amperimetro2.shtml

[3]https://www.pceinstruments.com/espanol/instrumento-medida/medidor/multimetro-analogico-kat_150396_1.htm

[4]http://diagnosticautomotriz.com/category/multimetros-digitales/

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