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Practica N 3. Transformadores: RendimientoIntroduccin

Autores:

Los transformadores son mquinas elctricas cuya funcin principal es la reduccin o amplificacin de tensiones y corrientes, por lo que existen clculos y mediciones que nos indican que tan efectivo puede ser un transformador y cmo se comporta ante la presencia de determinadas cargas. La regulacin y la eficiencia, en conjunto con el desarrollo de clculos matemticos nos proporcionan la informacin pertinente de su comportamiento.

Objetivo Determinar mediante las caractersticas del transformador y las mediciones efectuadas en el laboratorio, la eficiencia del transformador con diferentes tipos de cargas.Datos Obtenidos

De acuerdo a las pruebas de corto circuito y prueba de vaco hechas anteriormente, se han obtenido los valores de la aproximacin real de un transformador:

Mediante las mediciones de corrientes y potencias del transformador en su lado de alta y baja tensin, y adaptando diferentes tipos de cargas, podemos saber que tan eficaz es el transformador.

n: Eficiencia mediante el modelo aproximado del transformador

Wsal: Potencia de salida del transformador, medido mediante un potenciometro.

Wcu: Potencia de las prdidas producidas por el cobre del bobinado de las inductancias.

Is: Corriente que circula por la carga, medida por medio de un ampermetro.Debido a que Is depende de la carga que se le suministre al transformador, esta potencia es variable segn la carga.

Wfe: Potencia de las prdidas producidas por el entre hierro que hace parte del ncleo de las bobinas.

Va: Voltaje de alimentacin del transformador

: Eficiencia del transformador calculada medienta valores obtenidos de las lecturas de los potenciometros.

Win: Potencia de alimentacin del transformador, medida mediante un potenciometro.

Cargas:

RESISTIVA

INDUCTIVA

CAPACITIVA

Las cargas resistivas, inductivas y capacitivas, fueron variando de acuerdo a las recomendaciones dadas por el docente a cargo, durante el desarrollo del laboratorio.Por medio de las corrientes y las potencias de la carga y de la alimentacin, se puede obtener la regulacin del transformador, recordando que esta debe ser cercana a cero, para tener una confiabilidad en la mquina.

Rv: Regulacin en porcentaje

Vvc: Tensin de vacio: Esta tensin se halla refiriendo la tencin en el bobinado primario al secundario.

x: Relacin de transformacin (El transformador est configurado como elevador) (x=2)

Wp: Potencia en el primario.

Ip: Corriente en el primario

Vpc: Tensin a plena carga

Ws: Potencia del secundario con carga.

Is: Corriente del secundario con carga.

Desarrollo de la prctica:

Teniendo en cuenta que se deba alimentar por el bobinado de baja tensin debido a que es ms fcil llegar a la tensin nominal en este bobinado, se conectaron los elementos a medir tales como ampermetro, voltmetro y wattmetro. En el bobinado de alta tensin se conecta la carga y se mide la corriente y la potencia que consume, manteniendo la fuente de alimentacin a una tensin constante, se le van implementando diferentes tipos de carga con 5 o 4 valores distintos en cada tipo (Resistiva, capacitiva e inductiva), y para cada carga se miden los valores de los ampermetros y wattmetros.

Cabe resaltar que el Wattmetro soporta una corriente mxima de 2 [A], por lo cual en la prueba de cortocircuito se tuvo la precaucin de proteger con un transformador de corriente, verificando continuamente los valores medidos, evitando que no sobre pasen la configuracin de los elementos de medicin, para evitar daos en los instrumentos de medicin del laboratorio, afectando su vida til.

Montaje experimental realizado en el laboratorio, para determinar la eficiencia del transformador con diferentes tipos de cargas.

Observaciones

La corriente medida en la prueba de corto es muy alta, debido a esto se tom la decisin de adaptar un transformador de corriente para proteger el wattmetro, ocasionando posibles rangos de errores debido a la mala calibracin de los dispositivos de medicin. La mayora de los elementos de medicin son anlogos, lo cual hace que la toma visual de datos, conlleve a errores por mala interpretacin de lectura de estos dispositivos.

Conclusiones

A causa de la aleatoriedad de la carga, los clculos efectuados suelen variar mucho, pero en promedio, la eficiencia del transformador segn su tipo de carga, se encuentra en un 96% tericamente, lo cual es un porcentaje muy bueno. Sin embargo los resultados tomados directamente por los wattmetros, arroja una eficiencia de aproximadamente 92% en los diferentes tipos de carga, un valor menos eficaz, pero ms acorde a las condiciones del transformador (Por tantos aos de uso y deterioro).

Es importante reiterar el error que se produce por la toma de datos en instrumentos de medicin, lo cual produce un grado de incertidumbre en los clculos.

Bibliografa

Guru Bhag S. Mquinas elctricas y transformadores. Alfaomega

http://www.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/maq_elec1/rendimiento.pdf