práctica nº 6

UNIVERSIDAD JOSÉ CARLOS MARIÁTEGUIINGENIERIA MECÁNICA ELÉCTRICA

Practica N° 6 : RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓNCURSO “LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS”

PRACTICA N°. 6RELACION DE TRANSFORMACIÓN

I. OBJETIVO.

El estudiante aprenderá a determinar la Relación de Transformación a transformadores, con diferentes Pruebas y Equipos.La relación de transformación puede definirse en función de las características de construcción o en función de las variables de operación.En función de las características de construcción es la razón del número de vueltas del devanado de alta tensión al número de vueltas del devanado de baja tensión.

a=NHNX

Desde el punto de vista de pruebas de laboratorio, la segunda definición es la que nos interesa.

a=VHVX

a = relación de TransformaciónVH = Voltaje de Alta TensiónVX = Voltaje de Baja Tensión

En esta definición incluimos la necesidad de que el transformador se excite en vacío, es decir, sin carga, puesto que si existiera corrientes en los devanados, las tensiones que mediríamos no serían iguales a las fuerzas electromotrices inducidas, debido a que se producirían caídas de voltaje en las resistencias y reactancias de dispersión.

Para determinar la relación de transformación en laboratorio existen tres métodos:

Método de los voltímetros. Método del transformador patrón (no se emplea en esta sección). Método del potenciómetro de Resistencia (no se emplea en esta sección).

Básicamente, los tres métodos consisten en aplicar a uno de los devanados una tensión alterna, y detectar el valor del voltaje inducido en el otro devanado. Los artificios para llevar a cabo estas operaciones son los que dan las tres variantes fundamentales.

II. MÉTODO DE LOS DOS VOLTÍMETROS.

Consiste en aplicar a uno de los devanados del transformador una tensión alterna, incluyendo un voltímetro para medir la alta tensión (VH) y otro para medir la baja tensión (VX). La razón de la alta tensión a la baja tensión nos dará la relación de transformación.

a=VHVX

III. EQUIPO A UTILIZAR.

Transformador 1000 VA 480-240/120 Volts u otro similar del Laboratorio Fuente 0 – 220 Voltios Variable ITK Voltímetro 0-220 - 750 Volts Amperímetro 0-20 A

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Cables de conexión varios.

IV. INSTRUMENTOS PARA REALIZAR LAS MEDIDAS.

Transformador Monofásico 110/220 voltios

Staco energía variable Autotransformador 3pn1010b 0-140v

fluke 175 true rms multimeter

Fluke 175 de verdadero valor eficaz multímetro

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Amperitro(PRASEK PREMIUN)

V. RESULTADOS DE LAS PRUEBAS.

Por razones de confiabilidad, se recomienda tomar ocho pares de lecturas, divididas en dos grupos de cuatro.

a) Lectura a voltaje nominal. b) Lectura al 90% del voltaje nominal. c) Lectura al 80% del voltaje nominal. d) Lectura al 70% del voltaje nominal.

Posteriormente se intercambian los voltímetros para compensar errores de los aparatos, y se repite la serie de cuatro lecturas.

La frecuencia de prueba debe ser la nominal o mayor.

La relación se calcula para cada par de lecturas. Si los resultados no difieren más del 1%, la prueba es aceptable y se toma como relación de transformación, el promedio de todos los resultados.

Si la diferencia es mayor del 1%, es necesario repetir la prueba con otros instrumentos.

Resultados Obtenidos de la prueba son:

Tabla N°. 1

%(V) VH VX a

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100 220 114.7 1.918

90 189.4 102.7 1.844

80 175.8 91.2 1.928

70 157.7 80 1.971

Dónde:

%V = Voltaje Variación (Autotransformador 3pn1010b 0-140v) VH = Voltaje de alta tensión (Lado secundario del transformador) VX = Volteje de baja tensión (Lado Primario del Transformador) a = Relación de Transformación

VI. OBSERVACIONES.

Durante las Pruebas realizadas con los instrumentos podemos observar muchos aspectos que determinan, la relación de transformación, entre el voltaje de alta tensión y baja tensión, donde de acuerdo a las diferentes rangos del Variador de energía hemos realizados las siguientes pruebas con los diferentes valores que son (100%, 90%, 80% y 70%), estos rangos nos da como resultado diferentes valores de voltaje tanto para el lado primario y secundario como se puede mostrar en la tabla N°. 1, tenemos los resultados obtenidos para las diferentes pruebas.Una observación muy importante es que la relación de transformación se da, de 2 maneras ya sea por los voltajes secundarios y primarios, como también por el número de vueltas de espiras del secundario y primario del transformador.

VII. CONCLUISIONES.

Nos dimos cuenta que los valores de voltaje en el lado primario y secundario del transformador son absolutamente diferentes, esto es debido a la resistencia “interna” que cada transformador provoca al tener un cierto número de espiras, que por lo demás no era de mucho valor Óhmico, sin embargo la diferencia entre el voltaje de entrada con el de salida tenía grandes variaciones.

Logramos identificar los devanados de cada transformador y comprender como funciona su relación, (al aumentar el número de vueltas del secundario, en relación al primario, aumenta el voltaje en el secundario)

Una de nuestras conclusiones es que la relación de transformación se da de acuerdo a la división entre el voltaje secundario sobre el voltaje primario del transformador, sea igual pero el voltaje sea diferente todos los resultados también serán distintos.

El voltaje secundario no es igual al primario.

La corriente primaria no es igual a la secundaria.

VIII. RECOMENDACIONES.

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Antes de realizar las pruebas tendríamos que verificar y analizar las conexiones que estén correctamente conectadas, para evitar algunas malas maniobras que pueden dañar al equipo. Una recomendación en nuestra práctica seria cuidar, proteger, y sobre todo ver las conexiones que estén correctas, para sí llevar nuestra práctica con buenos resultados, nosotros como alumnos tenemos la obligación de cuidar los equipos que nos proporciona la universidad para el bien de nuestra formación educacional.

IX. ANEXOS.

Prueba para valor de 90% del variador de energía.

VH voltaje Alta Tension VX voltaje Baja Tension

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