EL CICLO DE HISTÉRESIS EN EL REACTOR CON NÚCLEO DE HIERRO

3. ELEMENTOS A UTILIZAR:

1 autotransformador monofásico 0-240v AC ,60 hz. 1 transformadores monofásicos 220/110v de diferentes potencias. 1 amperímetro de CA 1 voltímetro de CA Megometro.

4. ACTIVIDADES:

Armamos el circuito de la figura, y tomamos el bobinado de baja tención, luego verificamos las conexiones del circuito, terminado la inspección de seguridad incrementamos la tención de de alimentación desde 0 voltios hasta 120 voltios. Registrando los valores de la corriente de la tención y de la potencia consumida en el transformador.

Tabla #1 de tabulaciones de los datos experimentales de consumo de potencia del trasformador

Numero de mediciones

Voltaje medido(voltios)

Corriente medida

(amperios)

Potencia activa

(wat)*10^-3

Potencia reactiva

(Var)

PotenciaAparente(Vatios)

Factor de potencia

Cos φ

1 10 0.068 1.077 0.68 0.68 0.001582 20 0.080 2.877 1.59 1.60 0.001793 30 0.098 4.950 2.94 2.94 0.001684 40 0.110 7.524 4.40 4.40 0.001715 50 0.124 11.17 6.20 6.20 0.001806 60 0.140 15.08 8.40 8.40 0.00179

7 70 0.158 19.58 11.06 11.06 0.001778 80 0.180 25.98 14.4 14.4 0.001809 90 0.210 33.42 18.9 18.9 0.00177

10 100 0.260 47.87 26.0 26.0 0.0018411 110 0.360 69.68 39.6 39.6 0.0017612 120 0.520 110.9 62.4 62.4 0.00178

5. CUESTIONARIO:

5.1. Tabular todos los valores registrados en la experiencia y calcular el factor de potencia en cada caso.

La tabulación está hecha en el registro de los datos presentada en una tabla # 1 para su mayor comprensión.

5.2. Trazar las curvas U vs I; W vs I. Explique sus tendencias y explique cada una de ellas.

5.3. ¿Qué es el circuito equivalente de una maquina eléctrica?

Las pérdidas que ocurren en los transformadores reales tienen que explicarse en cualquier modelo confiable de comportamiento de transformadores. Los detalles principales que deben tenerse en cuenta para la construcción de tal modelo son:

1. Pérdidas (FR) en el cobre. Pérdidas en el cobre son pérdidas por resistencias en las bobinas primaria y secundaria del transformador. Ellas son proporcionales al cuadrado de la corriente de dichas bobinas.

2. Pérdidas de corrientes parásitas. Las pérdidas por corrientes parásitas son pérdidas por resistencia en el núcleo del transformador. Ellas son proporcionales al cuadrado del voltaje aplicado al transformador.

3. Pérdidas por histéresis. Las pérdidas por histéresis están asociadas con los reacomodamiento de los dominios magnéticos en el núcleo durante cada medio ciclo, tal como se explicó anteriormente. Ellos son una función compleja, no lineal, del voltaje aplicado al transformador.

4. Flujo de dispersión. Los flujos f LP y f LS que salen del núcleo y pasan solamente a través de una de las bobinas de transformador son flujos de dispersión. Estos flujos escapados producen un auto inductancia en las bobinas primaria y secundaria y los efectos de esta inductancia deben tenerse en cuenta.

5.4. ¿Porqué el área y la forma de lazo de histéresis de los reactores son diferentes para una misma tención aplicada? Porque cada reactor consume una potencia diferente (potencia debida a las corrientes parasitas y de histéresis), ósea las potencias en el hierro por lo que ambos devanados tendrán un consumo en total.

5.5. ¿Porqué los reactores tienen diferentes corrientes de excitación para una tención nominal?

Porque para poder mantener una inducción magnética constante en el inducido (bobina de baja tención) se necesita de cierta corriente a una determinada tención pero si variamos esta tención y queremos mantener una inducción constante entonces varía la intensidad de corriente.

6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

1. El transformador es un dispositivo indispensable en los circuitos eléctricos ya que permite manejar y transformar distintos niveles de voltaje y corriente sin ninguna conexión eléctrica, esto lo logra mediante el fenómeno de autoinducción descrito mediante la ley de Faraday.

2. Las principales perdidas que existen en un transformador monofásico son causadas por flujos de histéresis, corrientes parasitas, y perdidas en el cobre.

3. Podemos reducir estas perdidas de potencia en el transformador y mejorando su eficiencia tomando en cuenta varios aspectos a la hora de la construcción de un transformador tales aspectos pueden ser, el uso de chapas en el núcleo, la selección adecuada del material magnético a utilizar, entre otros.

4. El transformador es una gran herramienta en la vida humana, y si tomamos en cuenta los aspectos mencionados en este ensayo a la hora de construir un transformador, tendremos una maquina eléctrica con menos perdidas y con una alta eficiencia optimizando nuestro trabajo y evitando pérdidas económicas.

5. La histéresis magnética es el fenómeno que se produce cuando la imantación de los materiales ferro magnéticos no solo depende del flujo magnético, sino de los estados magnéticos anteriores.

6. Las corrientes parasitas se producen en cualquier material conductor cuando se encuentran sometidos a una variación de flujo magnético, como los núcleos de los transformadores están hechos de materiales magnéticos y estos

materiales son buenos conductores se genera una fuerza electromotriz inducida que origina corrientes que circulan en el mismo sentido dando lugar a el denominado efecto Joule.

7. Las perdidas por corrientes parasitas dependerán del material con el que está construido el núcleo magnético del transformador

8. Al colocar las chapas magnéticas lo que conseguimos es que la corriente eléctrica no pueda circular de una chapa a otra y se mantenga independientemente en cada una de ellas con lo que se induce menos corriente y disminuye la potencia perdida por corrientes parasitas o corrientes de Foucault.

7. BIBLIOGRAFÍA:

http://www.amperis.com/recursos/articulos/medida-resistencia-bobinados-transformadores/.

http://www.fisicarecreativa.com/informes/infor_em/HisteresisUF2007.pdf http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/tesis/basic/qqueshuayllo_cw/

cap3.pdf htttp://books.google.com.pe http://www.amperis.com/recursos/articulos/medida-resistencia-bobinados-

transformadores/ http://www.uco.es/investiga/grupos/giie/cirweb/practicas/electricidad/

pract-7.pdf http://www.uco.es/investiga/grupos/giie/cirweb/practicas/electricidad/

pract-8.pdf