INGENIERA MECNICA

MQUINAS ELCTRICAS

TEMA: Transformador Monofsico Regulacin con carga R,L,C.

Andrs Guerra

Sangolqu, 03 de Junio 2015

Contenido1.TEMA:32.OBJETIVOS:33.EQUIPO34.MARCO TERICO3Transformador3Banco de resistencias:4Voltmetro:4Ampermetro:4Vatmetro:4Banco de inductancias:4Banco de capacitancias:55.PROCEDIMIENTO56.TABLA DE DATOS:67.CUESTIONARIO Y ANALISIS DE RESULTADOS:78.CONCLUSIONES119.RECOMENDACIONES1110.Fuentes de Informacin:11

1. TEMA:

Transformador monofsico regulacin con carga R, L C.

2. OBJETIVOS:

Comprender el funcionamiento de un transformador monofsico en carga, con las diferentes configuraciones. Identificar los bancos de carga resistiva, inductiva y capacitiva. Aplicar los conocimientos recibidos en clase para realizar una buena prctica, armando bien los circuitos y teniendo las medidas de precaucin necesarias. Observar la regulacin del transformador a diversos niveles de carga R, L y C.

3. EQUIPO

Fuente de poder TF-123 Fuente de poder PS-12 Voltmetro analgico 120/220 AC Ampermetro AC de 6 A Transformador monofsico TT91 Transformador monofsico TR-13 Bancos de Resistencias TB-40 y 3 PHASE RHEOSTAT Bancos de Inductancias TB-41 y LI 22 Bancos de Capacitancias TB-42 y LC 32 Vatmetro 150 W Interruptor TO30

4. MARCO TERICO

Transformador

Dispositivo que no tiene partes mviles, el cual transfiere la energa elctrica de un circuito a otro bajo el principio de induccin electromagntica. La transferencia de energa la hace por lo general con cambios en los valores de voltajes y corrientes. Un transformador elevador recibe la potencia elctrica a un valor de voltaje y la entrega a un valor ms elevado, en tanto que un transformador reductor recibe la potencia a un valor alto de voltaje y a la entrega a un valor bajo. Su funcionamiento consiste en que si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearn un campo magntico variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Banco de resistencias:Un banco de resistencias es un conjunto de elementos resistivos, dispuestos en diferentes arreglos ya sea en serie, paralelo o una combinacin de ambos para aplicaciones industriales generalmente para alta potencia, como control de motores, generadores, arranque, sub estaciones, transportes elctricos entre otros. Voltmetro:Es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito elctrico. Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltmetro ha de colocarse en paralelo. Ampermetro:El aparato descrito corresponde al diseo original, ya que en la actualidad los ampermetros utilizan unconversor analgico/digitalpara la medida de lacada de tensinen unresistor por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leda por un microprocesadorque realiza los clculos para presentar en un display numrico el valor de la corriente elctrica circulante.

Vatmetro:Es un instrumentoelectrodinmicopara medir lapotencia elctricao la tasa de suministro deenerga elctricade uncircuito elctricodado. El dispositivo consiste en un par debobinasfijas, llamadas bobinas de corriente oamperimtrica, y una bobina mvil llamada bobina de potencial ovoltimtrica. Banco de inductancias:Los inductores son elementos pasivos que forman parte importante de los circuitos elctricos industriales, como son elementos fsicos tienen ciertas caractersticas entre los voltajes de operacin, cantidad de espiras su valor de inductancia, su reactancia inductiva etc. Los bancos de inductancias no necesitan de ventiladores, con respecto a su gua se comienza en OFF y se termina en OFF. La regulacin de voltaje ser mayor que cero. Banco de capacitancias:Estos dispositivos, hacen que cuando el voltaje alterno entre positivo y negativo generan un desfase entre la onda de voltaje y la onda de corriente, esto debido a que por su naturaleza se oponen al cambio en el flujo de la corriente o al cambio en el voltaje, en el caso de los bancos de capacitores generan un adelanto.

5. PROCEDIMIENTO Verificar que el interruptor del circuito de carga este en estado abierto. Realizar las conexiones del diagrama de la figura 3.1manteniendo el circuito sin energa Colocar el selector del Banco de Resistencias en su posicin MXIMA R en terminales, equivalente a mnima corriente. Alimentar al circuito Primario con una tensin nominal del transformador V1, el mismo que se debe mantener constante a lo largo de todo el experimento. Cierre el interruptor TO 30. Cerrar el interruptor de la carga. Incrementar de Carga del transformador con el cursor de resistencias de manera que se produzcan incrementos de corriente de 0.5 A (I1), hasta un mximo de 4.5 A. Tomar lecturas de V1, I1, V2 e I2. Apagar la fuente. Abrir el interruptor de la carga y reemplace el banco de resistencias por uno de inductancias, con el selector en la posicin cero (0), active la fuente y cierre el interruptor de la carga. Incrementar la carga del transformador con el selector de la inductancia utilizada desde la posicin 0 hasta la 9 tome lecturas de V1, I1, V2 e I2. (Verifique en cada medicin que la tensin se entrada sea constante).

6. TABLA DE DATOS: Los siguientes datos fueron tomados en el laboratorio:Carga Resistiva

V1 [V]I1 [A]P1 [W]V2 [V]I2 [A]

120030920

1201,4190901,72

1201,62210902

1202250902,5

1202,35290893

1202,75335883,5

1203,137087,54

Carga Capacitiva

V1 [V]I1 [A]P1 [W]V2 [V]I2 [A]

120040930

1200,3540930,6

1200,6930931,1

1201,093093,51,69

1201,33093,51,95

1201,73093,52,45

1202,13093,53

Carga Inductiva

V1 [V]I1 [A]P1 [W]V2 [V]I2 [A]

120035930

1200,640920,6

1201,0940921,1

1201,6250921,69

1202,135591,81,95

1202,76591,82,45

1203,37091,53

7. CUESTIONARIO Y ANALISIS DE RESULTADOS:7.1. Realizar un solo grfico con las caractersticas de regulacin del transformador monofsico para las cargas resistivas inductivas y capacitivas.

Con un mayor voltaje la resistencia es menor, se puede observar la apreciacin entre la grfica lineal y la experimental.

Cuando aumenta la capacitancia, voltaje y corriente aumenta de la misma manera.

Mientras se aumenta la corriente, el voltaje disminuye, debido a las cargas inductivas presentes en el circuito.

La carga resistiva presente el circuito es la que ms provoca disminucin en el voltaje, de tal manera que se considera insignificantes las dems.

7.2. Analizar la regulacin general y con cada una de las cargas R, L y C.Se define como el cambio en el voltaje del transformador secundario de una condicin de no carga a una condicin de carga completa y generalmente se expresa en forma de porcentaje del valor de carga completa. La regulacin que produce menor efecto es la de carga capacitiva el cual su grafica es la ms prxima a la linealidad que es lo ideal aunque solo es terico, as como tambin vemos que la grfica ms alejada de la linealidad conforme aumenta la intensidad es de la regulacin con carga resistiva.

La variacin del voltaje depende de las cargas resistivas, inductivas y capacitivas presentes en un transformador, podemos observar por medio de la grfica que las cargas resistivas son las que ms presentan la disminucin de voltaje.

7.3. Graficar y determinar la potencia reactiva y el fp con los datos obtenidos.

Carga ResistivaP (W)V1 (V)I1 (A)S (VA)Q (var)fp

3012000.0000

1901201,416888.740.906

2101201,62194.479.420.922

2501202240700.962

2901202,3528267.640.973

3351202,7533057.660.985

3701203,137238.520.994

Carga CapacitivaP (W)V1 (V)I1 (A)S (VA)Q (var)fp

4012000.0000.00

401200,354212.800.95

301200,6982.877.170.36

301201,09130.8127.310.229

301201,3156153.080.192

301201,7204201.780.147

301202,1252250.200.119

Carga Inductiva

P (W)V1 (V)I1 (A)S (VA)Q (var)Fp

3512000.000.000.00

401200,67259.860.87

401201,09130.8124.530.25

501201,62194.4187.850.20

551202,13255.6249.160.17

651202,7324317.410.16

701203,3396389.760.26

Las tres regulaciones de potencia presentan el mismo pico en la curva, esto representa que es un alto factor de potencia pues casi se aproxima a uno.8. CONCLUSIONES El funcionamiento de un trasformador consiste en que si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearn un campo magntico variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Mediante los datos obtenidos, realizamos las grficas respectivas para identificar las variaciones en el voltaje con respecto a las corrientes presentes en cada sistema y tipo de conexin. La variacin del voltaje depende de las cargas resistivas, inductivas y capacitivas presentes en un transformador, podemos observar por medio de la grfica que las cargas resistivas son las que ms presentan la disminucin de voltaje.9. RECOMENDACIONES Se debe tener cuidado al momento de realizar las conexiones del circuito, se debe esperar que el Ing. encargado revise antes de realizar el accionamiento de la fuente para evitar que exista daos a los equipos y a las personas presentes.

10. Fuentes de Informacin: Libro de Maquinas Elctricas S. Chapman, Maquinas Elctricas - 3ed Fundamentos de Electromagnetismo (David K. Cheng)Documentos Web: http://www.unicrom.com/Tut_impedancia_tension_corto_circuito_transformador.as Transformadores de potencia, de medida y de proteccin, Enrique Ras Oliva, Barcelona Marcombo-Boixareu, 1994 Mquinas elctricas / Stephen J. Chapman ; revisin tcnica Jos Demetrio Martnez, Juan Yedra Morn Bogot: McGraw-Hill, 19874