OPERACIÓN DE MAQUINAS ELECTRICAS Y TRANSFORMADORES

Transcripción

1 TECSUP Transformadores Laboratorio de Máquinas Eléctricas y OPERACIÓN DE MAQUINAS ELECTRICAS Y TRANSFORMADORES Laboratorio EFICIENCIA Y REGULACION DE UN TRANSFORMADOR 0

2 Laboratorio de Máquinas Eléctricas y Transformadores TECSUP OBJETIVOS: EFICIENCIA Y REGULACION DE UN TRANSFORMADOR. Determinar la caída de tensión del transformador.. Determinar el rendimiento del transformador. FUNDAMENTO TEORICO: CAIDA DE TENSION EN UN TRANSFORMADOR Dado que existen resistencias y reactancias intercaladas en serie con los bobinados del transformador, cuando circule una corriente de carga por los bobinados la tensión del secundario se vera reducida. La caída de tensión será entonces la diferencia algebraica entre la tensión eficaz del secundario en vacio (E) y la que aparece cuando el transformador trabaja en carga (U): u E U A menudo es más conveniente expresar esta caída de potencial en términos de porcentaje referidos a la tensión de vacío. A este valor se le denomina coeficiente de regulación. (ε) E U E 00% También se puede expresar como la siguiente relación: Donde: u RCC Cos u X CC Sen RCC I X CC I ur CC 00% y u X 00% U CC U ε = Coeficiente de regulación u = Caída de tensión óhmica de cortocircuito. R CC u X CC = Caída de tensión inductiva de cortocircuito. Cos = Factor de potencia de la carga

3 TECSUP Transformadores Laboratorio de Máquinas Eléctricas y RENDIMIENTO DE UN TRANSFORMADOR Se puede decir que el rendimiento de un transformador es la relación entre la potencia suministrada a la carga por el secundario (P ) y la potencia absorbida de la red por el primario (P ), expresada en porcentaje: P P P P P Fe P Cu CU I Cos CU I Cos n n PFe C PCu 00 C I I n I I n C max P P Fe Cu Donde: η = Rendimiento del transformador en %. P = Potencia absorbida de la red por el primario. P = Potencia activa cedida a la carga. P Fe = Perdidas en el hierro. P Cu = Perdidas en el cobre. C = Índice de carga Cmax = Índice de carga donde se da la máxima eficiencia del transformador EQUIPOS Y MATERIALES: Cantida d Descripción Marca Modelo Observació n

4 Laboratorio de Máquinas Eléctricas y Transformadores TECSUP 0 Fuente de alimentación variable 0 Transformador 0/0 v 0 Vatímetro digital 0 Multímetro digital 0 Modulo de Resistencias 0 Modulo de Condensadores 0 Modulo de Inductancias Varios Conductores de conexión EN ESTE LABORATORIO TRABAJARÁ CON TENSIONES PELIGROSAS. NO MODIFIQUE NI HAGA NINGUNA OTRA CONEXIÓN, SALVO QUE SU PROFESOR LO AUTORICE. ANTES DE ENERGIZAR, SOLICITE LA AUTORIZACIÓN A SU PROFESOR. PROCEDIMIENTO. Implemente el circuito de la figura. Figura. Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla: Tabla 0 R V V A W 6

5 TECSUP Transformadores Laboratorio de Máquinas Eléctricas y. Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador: R Tabla 0 Experimental Teórico ε η ε η. Implemente el circuito de la siguiente figura. Figura. Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla: Tabla 0 L V V A W 7

6 Laboratorio de Máquinas Eléctricas y Transformadores TECSUP 6. Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador: L Tabla 0 Experimental Teórico ε η ε η 7. Implemente el circuito de la siguiente figura. Figura 8. Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla: Tabla 0 8

7 TECSUP Transformadores Laboratorio de Máquinas Eléctricas y C V V A W 6 9. Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador: 6 C Tabla 06 Experimental Teórico ε η ε η 0.Implemente el circuito de la siguiente figura. Figura.Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla: Tabla 0 R L Cosθ V V A W 9

8 Laboratorio de Máquinas Eléctricas y Transformadores TECSUP 6.Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador: 6 R - L Tabla 06 Experimental Teórico ε η C ε η ACTIVIDAD ) Realice una grafica V vs A con los datos de la tabla, y. ) Realice una grafica ε (caída de tensión) vs A (corriente en el secundario) con los datos de la tabla, y 6 0

9 TECSUP Transformadores Laboratorio de Máquinas Eléctricas y ) Realice una grafica u vs A y u vs Cos φ con los datos de la tabla 7. ) Realice una W vs C con los datos de la tabla 7 y 8. ) Realice una η vs C con los datos de la tabla 7 y 8.

10 Laboratorio de Máquinas Eléctricas y Transformadores TECSUP 6) Realice una grafica W vs η con los datos de la tabla 7 y 8. 7) Realice una grafica W vs ε con los datos de la tabla 7 y 8. 8) Analice las graficas y comente las tendencias...

11 TECSUP Transformadores Laboratorio de Máquinas Eléctricas y ) A continuación se presentan los datos de transformadores monofásicos obtenidos de los correspondientes ensayos de vacío y corto. Se pide hallar: a. m = b. In = c. In = d. Rcc = e. Xcc = f. Zcc = g. u CC = h. u Rcc = i. u Xcc = j. I CC = k. I CC = l. ε = m. P Fe = n. P Cu = o. Tensión a plena carga en el secundario = p. Rendimiento a plena carga para el factor de potencia indicado. n = Transformado r S n (VA) V (V) 0 80 V (V) 0 0 V CC (V) 0 P 0 (W) 0 00 P CC (W) 0 00 Cos φ 0.9 inductivo 0.8 inductivo TECNOLOGIA MECANICA ELECTRICA Hoja de Evaluación c. Realizan pruebas con instrumentos y equipos en sistemas de diversa tecnología, utilizando

12 Laboratorio de Máquinas Eléctricas y Transformadores TECSUP g. procedimientos y normas establecidas. Elabora informes escritos aplicando reglas gramaticales y de redacción y utilizando gráficos adecuados. Curso: MAQUINAS ELECTRICAS I Ciclo: IV Actividad: Laboratorio 0: Eficiencia y regulación de Transformadores Semana: Nombre y apellido del alumno: Sección: Docente: Observaciones Periodo: Fecha: Documentos de Evaluación Hoja de Trabajo X Archivo informático Informe Técnico Planos Caso Otros: CRITERIOS A EVALUACIÓN Excelente Bueno Requiere Mejora No aceptable Puntaje Logrado Determinó la caída de tensión en el transformador (Procedimiento, Conexiones, Precisión) Determino el rendimiento del transformador (Procedimiento, Conexiones, Precisión) Mostró conocimientos sobre los contenidos practicados en el laboratorio. (Respuestas, prueba oral/escrita, intervenciones solicitadas) Trabajo con Seguridad, Puntualidad, Orden y Limpieza. 0 Informe: Caratula, Redacción, Ortografía, Resultados y Conclusiones 0 Puntaje Total Comentarios al alumno: (De llenado obligatorio) Puntaje Descripción Excelente Completo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos. Bueno Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos. Requiere mejora Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos. No Aceptable 0 No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.