TECSUPLaboratorio de Máquinas Eléctricas I MAQUINAS ELECTRICAS I Laboratorio 2 “EFICIENCIA Y REGULACION DE UN TRANSFORMADOR” 2013 – 1 13 Laboratorio de Máquinas Eléctricas I TECSUP 14 . cuando circule una corriente de carga por los bobinados la tensión del secundario se vera reducida. Determinar el rendimiento del transformador. La caída de tensión será entonces la diferencia algebraica entre la tensión eficaz del secundario en vacio (E2) y la que aparece cuando el transformador trabaja en carga (U2): u E2 U 2 A menudo es más conveniente expresar esta caída de potencial en términos de porcentaje referidos a la tensión de vacío. Determinar la caída de tensión del transformador. Cos = Factor de potencia de la carga 15 . u X CC = Caída de tensión inductiva de cortocircuito. FUNDAMENTO TEORICO: CAIDA DE TENSION EN UN TRANSFORMADOR Dado que existen resistencias y reactancias intercaladas en serie con los bobinados del transformador.TECSUP Laboratorio de Máquinas Eléctricas I “EFICIENCIA Y REGULACION DE UN TRANSFORMADOR” OBJETIVOS: 1. A este valor se le denomina coeficiente de regulación. 2. (ε) E2 U 2 100% E2 También se puede expresar como la siguiente relación: u R Cos u X Sen CC CC Donde: u RCC RCC I1 100% U1 u X CC y X CC I1 100% U1 ε = Coeficiente de regulación u RCC = Caída de tensión óhmica de cortocircuito. PCu = Perdidas en el cobre. expresada en porcentaje: P2 100 P1 CU 2 I 2 n Cos 100 CU 2 I 2 n Cos PFe C 2 PCu C P2 100 P2 PFe PCu I2 I 1 I 2 n I1n Cmax PFe PCu Donde: η = Rendimiento del transformador en %.Laboratorio de Máquinas Eléctricas I TECSUP 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 2) y la potencia absorbida de la red por el primario (P 1). PFe = Perdidas en el hierro. P2 = Potencia activa cedida a la carga. P1 = Potencia absorbida de la red por el primario. C = Índice de carga Cmax = Índice de carga donde se da la máxima eficiencia del transformador EQUIPOS Y MATERIALES: Cantida d Descripción Marca 16 Modelo Observació n . NO MODIFIQUE NI HAGA NINGUNA OTRA CONEXIÓN. Figura 1 2. PROCEDIMIENTO 1.TECSUP 01 01 01 03 03 01 01 Varios Laboratorio de Máquinas Eléctricas I Fuente de alimentación variable Transformador 220/110 v Vatímetro digital Multímetro digital Modulo de Resistencias Modulo de Condensadores Modulo de Inductancias Conductores de conexión EN ESTE LABORATORIO TRABAJARÁ CON TENSIONES PELIGROSAS. ANTES DE ENERGIZAR. SOLICITE LA AUTORIZACIÓN A SU PROFESOR. Implemente el circuito de la figura 1. SALVO QUE SU PROFESOR LO AUTORICE. Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla: R V1 Tabla 01 V2 17 A W . Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador: Tabla 02 Experimental ε η R Teórico ε η 1 2 3 4 5 4. Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla: Tabla 03 L V1 V2 18 A W . Implemente el circuito de la siguiente figura.Laboratorio de Máquinas Eléctricas I TECSUP 1 2 3 4 5 3. Figura 2 5. Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla: Tabla 05 19 . Figura 4 8. Implemente el circuito de la siguiente figura. Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador: L Tabla 04 Experimental Ε η Teórico ε η 1 2 3 4 5 7.TECSUP Laboratorio de Máquinas Eléctricas I 1 2 3 4 5 6. Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla: R–L Cosθ Tabla 05 V1 1 20 V2 A W . Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador: C Tabla 06 Experimental ε Η Teórico ε η 1 2 3 4 5 6 10. Figura 5 11.Laboratorio de Máquinas Eléctricas I TECSUP C V1 V2 A W 1 2 3 4 5 6 9.Implemente el circuito de la siguiente figura. TECSUP Laboratorio de Máquinas Eléctricas I 2 3 4 5 6 12.Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador: R-L ε Tabla 06 Experimental Η C Teórico ε η 1 2 3 4 5 6 ACTIVIDAD 1) Realice una grafica V2 vs A con los datos de la tabla 1. 2) Realice una grafica ε (caída de tensión) vs A (corriente en el secundario) con los datos de la tabla 2. 4 y 6 21 . 3 y 5. 22 . 4) Realice una W vs C con los datos de la tabla 7 y 8. 5) Realice una η vs C con los datos de la tabla 7 y 8.Laboratorio de Máquinas Eléctricas I TECSUP 3) Realice una grafica u vs A y u vs Cos φ con los datos de la tabla 7. ………………………………………………………………………………………………… 23 . 7) Realice una grafica W vs ε con los datos de la tabla 7 y 8..TECSUP Laboratorio de Máquinas Eléctricas I 6) Realice una grafica W vs η con los datos de la tabla 7 y 8. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……. 8) Analice las graficas y comente las tendencias. m = _________________ b.9 inductivo 10000 380 230 15 100 300 0. ICC1 = _________________ k. uXcc = _________________ j. Se pide hallar: a. Rcc = _________________ e. ………………………………………………………………………………………………… …………………. ε = _________________ m. I1n = _________________ c. Tensión a plena carga en el secundario = _________________ p. utilizando 24 . ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………….8 inductivo TECNOLOGIA MECANICA ELECTRICA Hoja de Evaluación c. uRcc = _________________ i.Laboratorio de Máquinas Eléctricas I TECSUP ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………. PFe = _________________ n. ICC2 = _________________ l... n = _________________ Transformado r Sn (VA) V1 (V) V2 (V) VCC (V) P0 (W) PCC (W) Cos φ 1° 2° 4000 440 240 20 50 150 0. ………………………………………………………………………………………………… …………………. 9) A continuación se presentan los datos de 2 transformadores monofásicos obtenidos de los correspondientes ensayos de vacío y corto.. Zcc = _________________ g. I2n = _________________ d. PCu = _________________ o. Rendimiento a plena carga para el factor de potencia indicado. Xcc = _________________ f.1 Realizan pruebas con instrumentos y equipos en sistemas de diversa tecnología. uCC = _________________ h. prueba oral/escrita. g. Orden y Limpieza. Elabora informes escritos aplicando reglas gramaticales y de redacción y utilizando gráficos adecuados. (Respuestas . realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos. Bueno 3 Entendimiento del problema. Requiere mejora 2 Bajo entendimiento del problema. 25 . Puntualidad. 3 2 1 0 Informe: Caratula. Ortografía. Conexiones. Precisión) 4 3 2 0 Determino el rendimiento del transformador (Procedimiento. Conexiones. No Aceptable 0 No demuestra entendimiento del problema o de la actividad. Resultados y Conclusiones 4 3 2 0 Puntaje Logrado Puntaje Total Comentarios al alumno: (De llenado obligatorio) Descripción Puntaje Excelente 4 Completo entendimiento del problema. realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos.2 Curso: MAQUINAS ELECTRICAS I Ciclo: Actividad: Laboratorio 02: Eficiencia y regulación de Transformadores Semana: Nombre y apellido del alumno: Sección: Docente: Observaciones Periodo: Fecha: IV Documentos de Evaluación Hoja de Trabajo X Archivo informático Informe Técnico Planos Caso Otros: Requiere No Mejora aceptable CRITERIOS A EVALUACIÓN Excelente Bueno Determinó la caída de tensión en el transformador (Procedimiento. realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos. Redacción.TECSUP Laboratorio de Máquinas Eléctricas I procedimientos y normas establecidas. intervenciones solicitadas) 5 4 3 0 Trabajo con Seguridad. Precisión) 4 3 2 0 Mostró conocimientos sobre los contenidos practicados en el laboratorio.