Preinforme_3

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PREINFORME 3
ENSAYO DE UN TRANSFORMADOR MONOFASICO CON CARGA
PROFESOR:
FERNANDO LARGO PENILLA
Por
JOHN FERNANDO ARENAS BETANCUR
C.C. 1036395285
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
2018
OBJETIVOS:
1. Analizar el comportamiento del transformador monofásico con cargas
variables: Resistiva, Inductiva-resistiva y Capacitiva-resistiva.
2. Determinar las características de eficiencia y regulación de un transformador
monofásico para cargas con factor de potencia en atraso, en adelanto, y en
fase.
3. Encontrar el punto de máximo rendimiento de un transformador monofásico.
EQUIPO:
Analizador de Redes Marca Lovato 2
Cables de Conexión 8 c/u
Fuente de Alimentación 1
Módulo capacitivo 1
Módulo Inductivo 1
Módulo Resistivo 1
Multímetro digital 1
Pinza Amperimétrica 1
PREINFORME:
1. Que se entiende por regulación de voltaje de un transformador.
Debido a que el transformador real tiene impedancias en serie en su
interior, su tensión de salida varía con la carga, aún si la tensión de
alimentación en el primario se mantiene constante. Para comparar
transformadores, se define una cantidad llamada Regulación de Voltaje.
La Regulación de Voltaje a plena carga es una cantidad que compara el
voltaje de salida del transformador en vacío con el voltaje de salida a
plena carga:
RV = (VS,SC – VS,PC ) / ( VS,PC ) * 100 %
Como en vacío, VS = VP / a, la regulación de voltaje también puede
expresarse como:
RV = (VP/a – VS,PC) / (VS,PC ) * 100 %
Generalmente se considera conveniente tener una regulación de voltaje
lo más pequeña posible. Para un transformador ideal, RV = 0 %.
2. Que ocurre cuando a un transformador se le pone:
a. Carga resistiva:
Al aplicarle una carga resistiva al transformador, la intensidad (corriente)
de la carga se encuentra en fase con el voltaje de utilización (v), a la
circular corriente por los bobinados se produce la caída interna (ec) que
está adelantada en un ángulo “x” con respecto a la intensidad (corriente).
Al representar gráficamente los vectores de estas magnitudes, se
obtiene:
FIGURA 1. Diagrama fasorial transformador con carga resistiva.
Se puede ver en el diagrama anterior que la corriente y el voltaje están
en fase como corresponde a una carga resistiva.
b. Carga inductiva:
Cuando a un transformador eléctrico se le aplica una carga inductiva, la
corriente (intensidad) en la carga se desfasa (se atrasa) con respecto al
voltaje de utilización. El ángulo de la corriente respecto al voltaje de
utilización varía de acuerdo con las características del bobinado de la
carga.
Como la caída de voltaje interno y la caída de voltaje en la carga tienen
el mismo origen, se puede asumir que los desfases son similares, por
esta razón tienen la misma dirección.
FIGURA 2. Diagrama fasorial transformador con carga inductiva.
c. Carga capacitiva:
Cuando se aplica carga capacitiva a un transformador, la corriente (I) en
la carga se adelanta 90º con respecto al voltaje. Esto quiere decir que la
corriente se desfasa hacia adelante 90º con respecto al voltaje de
utilización (V). Tomando en cuenta que este desfase, se obtiene la caída
interna del transformador (caída de voltaje). De esta manera la ecuación
queda de la siguiente manera:
FIGURA 3. Diagrama fasorial transformador con carga capacitiva.
3. Formas típicas de las curvas de regulación de un transformador para
los diferentes tipos de carga.
En las siguientes figuras, podremos ver las formas típicas de curva de
regulación:
FIGURA 4. Formas típicas de la curva para diferentes cargas.
FIGURA 5. Formas típicas de la curva para diferentes cargas, con
diferentes factores de potencia.
4. Porqué es importante tener conocimiento del rendimiento de cualquier
máquina, dispositivo o sistema.
El conocimiento del rendimiento de cualquier máquina, dispositivo o sistema
tiene una gran importancia por el valor económico que ello reporta, tanto
desde el punto de vista del costo de operación como del ambiental. En
general el rendimiento de una máquina, normalmente indicado con la letra
griega eta η, está dado por el cociente de las potencias de salida y, de
entrada:
En el caso particular de los transformadores se está en presencia de una
máquina de características excepcionales: su rendimiento es muy elevado
y requieren muy bajo mantenimiento; todo ello debido a su condición de
máquina estática.
BIBLIOGRAFIA
Para la realización de este preinforme, se utilizaron las siguientes fuentes
bibliográficas:
 https://tecnologiaalanhernandez.wordpress.com/2013/01/18/regulacion-
de-tension-de-un-transformador/
 http://unicrom.com/transformador-con-cargas-resistiva-capacitiva-
inductiva/
 https://www4.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/maquinas_electricas
_1/apuntes/07_rendimiento_de_transformadores.pdf