INFORME 4 - MÁQUINAS 1

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PRUEBAS DE VACÍO, CORTOCIRCUITO Y CARGA DEL TRANSFORMADOR MONOFÁSICO 
Enero 17/2022
Felipe Gutierrez Zapata, Estudiante Universidad de Antioquia, Anyi Natalia Ochoa Blanco, Estudiante Universidad de Antioquia.
I. OBJETIVO GENERAL 
Realizar las pruebas de vacío, cortocircuito y carga del transformador monofásico para determinar la eficiencia del transformador de manera directa y de manera teórica para diferentes condiciones de carga.
II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Realizar las pruebas de vacío y cortocircuito del transformador monofásico para determinar su eficiencia y su regulación teórica para diferentes condiciones de carga.
Realizar la prueba de carga de un transformador monofásico para determinar su regulación y su eficiencia real para diferentes condiciones de carga.
Reconocer la importancia y la información que se obtiene en la realización de las pruebas de vacío y cortocircuito del transformador.
Hacer las curvas de regulación y eficiencia del transformador.
III. RESULTADOS
Presente los datos de placa del transformador utilizado para la realización de las pruebas de vacío, cortocircuito y carga.
Fig.1. Datos de Placa del transformador utilizado.
Presente los esquemas de conexiones utilizados para la realización de las pruebas de vacío, cortocircuito y carga, teniendo en cuenta la marcación de las borneras de conexión tanto del transformador como del equipo multimedida utilizado.
Fig.2. Esquema prueba de vacío
Fig.3. Esquema prueba de cortocircuito.
Fig.4. Esquema de prueba de cortocircuito en el laboratorio.
Fig.5. Esquema de prueba de carga.
Fig.6. Esquema de prueba de carga resistiva y de inductancia en el laboratorio. 
Presente los resultados de la prueba de vacío y determine la corriente de vacío y las pérdidas de vacío a voltaje nominal en %.
Garantizando la tensión nominal de 110 V y realizando la prueba en el lado de baja tensión, obtuvimos para la corriente de vacío un valor de 0,38 A y para hallar las pérdidas tomamos la formula para hallar que es un valor de 846.15 y para se tendrá un valor de 0,13 A para una potencia de pérdida de 14.299935 W, entonces el % de pérdidas será del 99,9995%, es tan alto debido a que la resistencia es el único elemento que consume potencia activa.
Presente los resultados de la prueba de cortocircuito y calcule las pérdidas del
cobre nominales en %.
Para esta prueba se garantiza que el valor de la corriente es el nominal siendo este 1,36 A y realizamos la prueba en el lado de alta, obtuvimos como tensión de cortocircuito 9,33 V. Para las pérdidas nominales del cobre 
Calcule las pérdidas del cobre del transformador para 1⁄4 , 1⁄2, y 3⁄4 de la carga.
Sabemos que la resistencia equivalente tiene un valor de 6,7 ohmios, gracias a que se conoce la potencia de cortocircuito y la corriente de cortocircuito (por fórmula ); luego al conocer la corriente en el lado de baja tensión a medida que se variaba la carga, se obtuvieron valores de 0,31A (1⁄4 de la carga), 0,68A( 1⁄2 de la carga), 1,26 A(3⁄4 de la carga) y como el valor de la resistencia equivalente no cambia, las pérdidas por cobre fueron de 0,64W( 1⁄2 de la carga), 3,1W ( 1⁄2 de la carga), 10,6W (3⁄4 de la carga)
Construya teóricamente las curvas de eficiencia del transformador para dos
factores de potencia diferentes, para las cargas usadas calcule directamente la eficiencia y compárela con la
eficiencia teórica calculada.
Para el factor de potencia donde la carga es puramente resistiva tenemos (Potencia de entrada respecto a eficiencia): 
Tabla 1. Datos y resultados carga resistiva
Fig.7. Curva de eficiencia carga resistiva
Dado que se tiene una carga resistiva es de esperarse que la eficiencia desde cierto punto sea constante ya que el factor de potencia va a ser igual a 1 en todo momento. 
Para el factor de potencia donde la carga consta de una resistencia y una inductancia(Potencia de entrada respecto a eficiencia):
Tabla 2. Datos y resultados carga resistiva-inductiva
Fig.8. Curva de eficiencia carga resistiva-inductiva
Como la carga es resistiva-inductiva el factor de potencia cambia a medida que la corriente aumenta, y este cada vez es más lejano a 1, es por esto que la eficiencia del sistema cada vez es más baja. 
Para las cargas usadas calcule la regulación del transformador. Grafique la regulación Vs la corriente de carga.
Tabla 3. Datos y resultados 
Fig.9. Curva de resistencia carga resistiva
Tabla 4. Datos y resultados
Fig.1’. Curva de resistencia carga resistiva-inductiva
IV. CONCLUSIONES
Se obtuvieron los parámetros correspondientes a las componentes del transformador a través de las pruebas de vacío y cortocircuito.
Se observó que los valores de eficiencia en la vida real son mucho más bajos de lo que se espera debido a las pérdidas que se presentan.
Cuando tenemos una carga que no es puramente resistiva la eficiencia del sistema tiende a ser mucho más baja de cuando es puramente resistiva.