UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA SECCIÓN ELÉCTRICA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA SECCIÓN ELÉCTRICA LABORATORIO DE: TRANSFORMADORES Y MOTORES DE INDUCCIÓN. GRUPO: PROFESOR ALUMNO PRÁCTICA 3 Ensayo de circuito abierto y corto circuito del transformador. FECHA DE ELABORACIÓN FECHA DE ENTREGA SEMESTRE 2014-II CALIFICACIÓN

2 PRACTICA 3 ENSAYO DE CIRCUITO ABIERTO Y CORTO CIRCUITO DEL TRANSFORMADOR Para tener derecho a la sesión es necesario traer; introducción del tema a desarrollar, en caso de no presentarlos no se permitirá que el alumno realice la práctica. OBJETIVO: Determinar las pérdidas en el núcleo y en el cobre de un transformador monofásico. Obtener la curva de saturación del transformador. Realizar el diagrama equivalente del transformador bajo prueba. INTRODUCCIÓN: NOTA: Para tener derecho a efectuar la práctica correspondiente, el alumno desarrollará los temas sugeridos, el contenido será mínimo de una cuartilla. TEMAS SUGERIDOS Importancia del ensayo de vacío y de corto circuito en los transformadores trifásicos. Circuitos equivalentes del transformador. Impedancia del transformador. EQUIPO: Banco de transformadores monofásicos. Cables banana-banana. Wattmetro monofásico. 2 Multímetros digitales. Amperímetro de gancho. Fuente de alimentación. DESARROLLO: Prueba de circuito abierto 1. Verifique que el TAP del transformador se encuentre en la posición Arme el circuito que se ilustra en la figura 1, utilice un multímetro digital para medir la corriente de circuito abierto en la escala de 0-10 Amperes. FIGURA 1

3 3. Verifique que la perilla de la fuente de alimentación se encuentre en 0 volts girándola en sentido anti horario. 4. Compruebe que la bobina de voltaje se encuentre conectado en el borne de 150 Volts del wattmetro monofásico si no es así, colóquelo. 5. Energice el circuito con la fuente de alimentación hasta tener 20 V c-a, en el voltímetro V o. 6. Registre la corriente y la potencia que indican sus dispositivos de medición en la tabla 1 (la potencia que indica el wattmetro se debe de multiplicar por 0.4 para obtener la potencia real que consume el transformador). 7. Incremente el voltaje de acuerdo a la tabla 1, y tome las lecturas correspondientes. Lectura 1 V o a-c (Volts) I o a-c (Amp.) P fe (Watt) TABLA 1 8. Reduzca a cero el voltaje de la fuente de alimentación y apáguela. Prueba de corto circuito. PRECAUCIÓN. En esta prueba se medirán corrientes altas, realice el procedimiento tal como se indica a continuación. Si por algún motivo hay un cable que se suelte inmediatamente apague la fuente de alimentación. de un conector 9. Calcule las corrientes nominales del transformador que se someterá a la prueba (T 3 ). I X = I H = 10. Verifique que los transformadores T 2 y T 3 tengan el TAP en la posición Coloque el conductor de la bobina de voltaje en 75 Volts del wattmetro monofásico. 12. A partir de este momento no toque ni se coloque cerca de los transformadores. 13. Coloque la perilla de la fuente de alimentación en cero volts girando la perilla de ajuste en el sentido anti horario. 14. Arme el circuito de la figura 2, en esta prueba se ocupará un amperímetro de gancho. Nota: La fuente de alimentación proporciona 5 amperes, por este motivo se utiliza el T 2 como elevador de corriente. El transformador sometido a la prueba de corto circuito es el T 3

4 . Figura El cable para I x debe ser un calibre adecuado para manejar la corriente cercana a 40 A (use dos cables cortos trenzados). 16. Auxíliese de un compañero o del profesor para realizar las mediciones de corriente. 17. Coloque el amperímetro de gancho en el conductor que cortocircuita X 1 y X 2 como se muestra en la figura Conecte la fuente de alimentación y varíe lentamente el voltaje hasta que I X alcance el primer valor indicado en la tabla 2, realice las mediciones que se solicitan. Las lecturas de potencia tomadas con el wattmetro monofásico deberán ser multiplicadas por el factor de corrección 0.2. lectura I x I k V cc I cc P cc TABLA 2 CUESTIONARIO 1. Para qué se realiza la prueba de circuito abierto en el transformador? 2. Cómo se compone las pérdidas en el hierro? 3..- En función de los valores nominales (lectura 7) de la tabla 1 calcule; admitancia (Y 0 ), susceptancia (B 0 ), conductancia (G 0 ), corriente de magnetización (I m ), la corriente del hierro (I fe ) y el factor de potencia en circuito abierto.

5 4. Grafique usando una escala adecuada la curva de saturación del núcleo, según los datos de la tabla Para qué se realiza la prueba de corto circuito? 6. En función de los valores nominales (lectura 5) de la tabla 2 calcule; a) La impedancia equivalente referida al primario, resistencia equivalente referida al primario, reactancia equivalente referida al primario y el factor de potencia en corto circuito. b) La impedancia equivalente referida al secundario, resistencia equivalente referida al secundario, reactancia equivalente referida al secundario y el factor de potencia en corto circuito. 7. Con los resultados en los puntos 5 y 6 dibuje: a) el circuito equivalente aproximado referido al primario. b) El circuito equivalente referido al secundario. 8. Calcule la regulación de voltaje a plena carga con un factor de potencia de 0.8 en atraso 9. Cuál es la eficiencia del transformador a plena carga con un factor de potencia de 0.8 en atraso? 10. Dibuje el diagrama fasorial 11. Realice los puntos 8 y 9 para un factor de potencia unidad y un factor de potencia de 0.8 en adelanto. CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA