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Viernes 19 de julio de 2019 
 
PRACTICA #3 
ENSAYO DE UN TRANSFORMADOR MONOFÁSICO CON CARGA 
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I 
 
 
 
 
Vladimir Alvarez Gaviria 
CC. 1036656791 
 
 
 
 
PROFESOR: 
Fernando Largo Penilla 
 
 
 
 
FACULTAD DE INGENIERIA 
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA 
MEDELLIN- ANTIOQUIA 
Viernes 19 de julio de 2019 
OBJETIVO 
1. Analizar el comportamiento del transformador monofásico con cargas variables: 
resistiva, inductiva-resistiva, 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. 
MARCO TEORICO 
Regulacion de voltaje de un transformador: 
La regulación de un transformador se define como al diferencia entre los voltajes 
secundarios en vacío y a plena carga, medidos en terminales, expresada esta 
diferencia como un porcentaje del voltaje a plena carga. Para el cálculo del voltaje en 
vacío se debe tomar en consideración el factor de potencia de la carga. 
La carga de los transformadores de potencia varián constantemente, ocurriendo la 
mayor variación en los periodos de mayor actividad industrial y comercial, esto 
provoca que el voltaje en los secundarios de los transformadores varien de acuerdo 
con la carga y el factor de potencia, dependiendo si esta en atraso, en adelanto o si 
es la unidad. 
Que ocurre con el Factor de Potencia cuando a un transformador se le 
pone: Carga resistiva, carga capacitiva y carga inductiva 
La forma más fácil de determinar el efecto de la impedancia y de los ángulos de fase 
de la intensidad circulante en la regulación de voltaje del transformador es analizar el 
diagrama fasorial, un esquema de las tensiones e intensidades fasoriales del 
transformador. En la fig1., se observa el circuito equivalente del transformador 
simplificado donde se ignoran los efectos de la rama de excitación y se considera solo 
las impedancias en serie. 
 
Fig1. Modelo aproximado del transformador, referido en el secundario. Extraido de [1] 
 
Viernes 19 de julio de 2019 
Un diagrama fasorial es la representación visual de una ecuación, estos se pueden 
usar para observar los ángulos de fases normales en la regulación de un 
transformador. La Fig2., muestra un diagrama fasorial de un transformador que opera 
con un factor de potencia en retraso se observa que Vp/a > Vs para carga en retraso, 
es decir, una impedancia predominantemente inductiva, por lo que la regulación de 
voltaje deberá ser mayor que cero. 
 
Fig2.Diagrama fasorial trafo, con factor de potencia en atraso. Extraido de [1] 
En la Fig3., se muestra un diagrama fasorial con factor de potencia igual a la unidad y 
el voltaje en el secundario es menor comparado con el voltaje primario referido, por lo 
que la regulación de voltaje es mayor que cero, pero menor de lo que era para una 
corriente en atraso. 
 
Fig3.Diagrama fasorial trafo, con factor de potencia unitario. Extraido de [1] 
Si la corriente secundaria esta en adelanto, el voltaje secundario puede en realidad ser 
mayor que el voltaje primario referido, en este caso, la impedancia es 
predominantemente capacitiva y el transformador tendrá una regulación negativa. 
Viernes 19 de julio de 2019 
 
Fig4.Diagrama fasorial trafo, con factor de potencia en adelanto. Extraido de [1] 
Para transformadores de potencia superiores a 5KVA, los valores de las 
correspondientes de caídas de tensión son 
Para carga puramente inductiva Vs = 0,96 Vp/a 
Para carga puramente óhmica Vs = 0,98 Vp/a 
Para carga puramente capacitiva Vs = 1,02 Vp/a 
Para factor de potencia capacitivo la tensión en carga puede ser mayor que la tensión 
en vacío. Este fenómeno se conoce como efecto Ferranti y puede producirse en todos 
los casos que las líneas eléctricas tienen conectadas cargas capacitivas. 
Las cargas inductivas son desexcitantes puesto que provocan caídas de tensión, 
mientras que las cargas capacitivas son excitantes, ya que provocan un aumento de 
tensión. [1] 
Formas típicas de las curvas de regulación de un transformador 
 
Fig5. Comportamiento ante carga resistiva, capacitiva e inductiva 
Viernes 19 de julio de 2019 
 
Fig6. Curvas de rendimiento en función de la potencia para diversos fc. 
Vemos que la curva crece, pasa por un valor máximo y luego decrece. El valor máximo 
se produce para un estado de carga que se puede obtener derivando la expresión del 
rendimiento con respecto al factor de carga, e igualando a cero. 
Porqué es importante tener conocimiento del rendimiento de cualquier 
máquina, dispositivo o sistema. 
Es importante saber el rendimiento de cualquier máquina, dispositivo o sistema 
ya que a partir de dicha información podremos elegir el tipo y nivel de carga 
que este puede soportar y con el cual puede funcionar de manera óptima, 
prolongando así su vida útil y garantizando el bienestar de todo aquello que l@ 
compone y tod@s aquell@s que l@ operan. 
De la eficiencia de dicho artefacto depende su utilidad y valor en términos 
monetarios y energéticos. En vista de que, en la vida real, todo presenta 
perdidas, la eficiencia se define como la capacidad del artefacto para entregar 
la máxima potencia que sea posible. 
 
Viernes 19 de julio de 2019 
[1] https://tecnologiaalanhernandez.wordpress.com/2013/01/18/regulacion-de-tension-de-
un-transformador/ 
 
 
https://tecnologiaalanhernandez.wordpress.com/2013/01/18/regulacion-de-tension-de-un-transformador/
https://tecnologiaalanhernandez.wordpress.com/2013/01/18/regulacion-de-tension-de-un-transformador/