laboratorio 1- 2
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Introducción
1-1. Laboratorio N º 1: Transformador monofásico, parámetros y polaridades.
En el presente informe del laboratorio qué se refiere al tema estudio del transformador
monofásico, que se puede definir como tomar parámetros, características y/o efectos que se
produzcan en el.
Este laboratorio se realizo porqué se necesita saber las características constructivas del
transformador antes de ponerlo a prueba y conocer bien sus devanados (primario y secundario) su
aislamiento y resistencias de cada uno de ellos obtener relación de transformación y determinar
polaridad.
Este laboratorio se realiza para qué podamos conocer su funcionamiento, su enrollamiento de sus
devanados y su sentido de las corrientes para determinar su polaridad, mediante métodos de pila y
de corriente alterna que se realizaran mas adelante.
1-2. Laboratorio Nº 2: Obtención curva de magnetización transformador
monofásico.
En el presente informe de laboratorio se dará a conocer la curva de magnetización la cual
consiste en observar y graficar cuando el transformador esta en saturación o en corte. Cuando la
curva se hace ascendente o descenderte.
Este tipo de laboratorio es necesario realizar distintos tipos de medidas y de estudios porque es
necesario buscar el método de obtener el 150% de la tensión nominal de entrada del
transformador, para poder lograr los parámetros necesarios para poder graficar dicha curva.
Este estudio del transformador se realizo para qué podamos saber la tensión máxima que se le
puede entregar al transformador debido a que si se le entrega más voltaje solo estaremos dañando
al transformador ya que no produciremos más magnetismo, es decir llega a su punto máximo de
magnetización.
1
Objetivos
2-1. Objetivo general laboratorio Nº 1
- Determinar y analizar las características eléctricas y constructivas del transformador.
- Determinar parámetros de resistencia y aislamiento.
- Familiarizarse con el ensayo de la polaridad.
2-2. Objetivos específicos Laboratorio Nº 1
- Lo primero verificar placa de datos del transformador y ver a cuanto voltaje trabaja, y
verificar sus devanados primario y secundario, y sus salidas hacia la conexión.
- Medir con el multímetro en la escala de Ω cada devanado del transformador para ver su
resistencia de su devanado correspondiente, Conectar el Megger para verificar su
aislamiento en la bobina primaria y/o secundaria.
- Conectar el método a realizar y determinar su polaridad mediante corriente si es aditivo o
sustractivo.
2-3. Objetivo general Laboratorio Nº 2
- Graficar curva de magnetización
2-4. Objetivos específicos Laboratorio Nº 2
- Se procederá a aplicándole un 150% de la tensión nominal formulando por las tensiones
de entrada saltándose de 2 en 2 los voltajes con la tensión de salida llegando de a un
50% mas de su tensión nominal (ascendente). Con respecto al secundario se utilizo como
primario.
- Se procederá a aplicarle un 150% de la tensión nominal formulando por las tensiones de
entrada saltándole de 10 en 10 los voltajes con la tensión de salida llegando de a un 50%
mas de su tensión nominal (Descendente). Con respecto al primario se utilizo como
secundario.
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Desarrollo del tema
Transformador monofásico, parámetros y polaridad.
Procedimiento laboratorio Nº 1
3-1. Registrar características eléctricas y constructivas del transformador
Se procedió a tomar las características eléctricas y constructivas del transformador monofásico
Ubicando la placa de datos del transformador:
- Transformador Monofásico (220 v) (Transformadores 3 y 4).
- Transformador 1:1 y Reductor.
- Homologo Sustractivo
- 2 Bobinas
- Acorazado (EI)
- 1.2 Kva. Potencia disponible
3-2. Medir resistencia en todos los devanados
Se realizaron las medidas de resistencia en cada devanado, con Multímetro en escala de (Ω) se
procederá a medir resistencia del devanado respecto al neutro, como punto común y medir
resistencia de los devanados y los datos se registraron en las siguientes tablas.
Ω
RESISTENCIA TRANSFORMADOR 3
F-N 0-20 0-40 0-60 0-80 0-100 0-120 0-140 0-160
7,705Ω 0,02Ω 0,03Ω 0,03Ω 0,7Ω 0,9Ω 0,5Ω 0,8Ω 1Ω
RESISTENCIA DEL TRANSFORMADOR 4
F-N 0-20 0-40 0-60 0-80 0-100 0-120 0-140 0-160
1,495Ω 0,61Ω 0,769Ω 0,053Ω 0,035Ω 0,849Ω 0,085Ω 0,941Ω 0,985Ω
0-180 0-200 0-220
1,1Ω 1,2Ω 1,37Ω
0-180 0-200 0-220
0,237Ω 0,965Ω 2,219Ω
3
XMM1
12
3-3. Realizar mediciones de aislamiento
Mediciones de aislamiento MEGGER, La medición de la resistencia del aislamiento se lleva a cabo con un Megger que aplica tensión continua entre los bobinados, bobinados con respecto a tierra y con respecto al núcleo, Se ocupa para medir el aislamiento entre devanados y tanque en un trasformador o un motor (también para tableros de control) tienes que ajustar el voltaje de prueba de CD 1000 o 2000V una terminal en el devanado de AT y la otra en BT (1era prueba), AT en corto con BT y la otra terminal a tierra(2da prueba),AT en corto con Tierra y la otra terminal en la BT. En motores pues igual estator vs. Rotor y carcasa. etc, o en tableros de control todo el alambrado en corto quitando todo lo electrónico vs. tierra) entre mas megaohms tengas mejor si se escucha algún tronido es que se te esta hiendo a tierra y tienes que verificar en donde saca chispas y aislarlo bien o cambiar el asilamiento. En el caso de transformadores si los megahoms son bajos quiere decir que tu asilamiento esta húmedo y tienes que secarlo con procesos de secado especiales para estos. Solo te recomiendo que quites las manos al hacer la prueba.
Mediciones de aislamiento
Transformador 3
Aislamiento: 500 x 100 MΩ
Transformador 4
Aislamiento: 1000 x 100 MΩ
4
3-4. Obtener relación de transformador
Se realizo la relación de transformación La relación existente entre el número de espiras del
primario y del secundario de un transformador, determinará el valor de la f.e.m. inducida sobre su
circuito secundario. Un transformador que posea en su secundario mayor número de espiras que
las del primario, inducirá sobre aquel una tensión mayor que la aplicada. A la inversa, un
secundario con menor número de espiras que las del primario generará una tensión menor que la
del primario.
Teórico Práctico
220 (v) = 11 espiras 220.05 (v) = 10 espiras20 (v) 22 (v)220 (v) = 5,5 espiras 220.05 (v) = 5.05 espiras40 (v) 43.5 (v)220 (v) = 3.66 espiras 220.05 (v) = 3.46 espiras60 (v) 63.5 (v)220 (v) = 2.75 espiras 220.05 (v) = 2.66 espiras80 (v) 82.5 (v)220 (v) = 2.2 espiras 220.05 (v) = 2.13 espiras100 (v) 103.2 (v)220 (v) = 1.83 espiras 220.05 (v) = 1.79 espiras120 (v) 122.4 (v)220 (v) = 1.57 espiras 220.05 (v) = 1.53 espiras140 (v) 143.2 (v)220 (v) = 1.37 espiras 220.05 (v) =1.35 espiras160 (v) 162.9 (v)220 (v) = 1.2 espiras 220.05 (v) = 1.20 espiras180 (v) 182.9 (v)220 (v) = 1.1 espiras 220.05 (v) = 1.08 espiras200 (v) 202.1 (v)220 (v) = 1 espiras 220.05 (v) = 0.98 espiras220 (v) 224(v)
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La importancia de la polaridad del transformador
La polaridad reviste una gran importancia en la conexión de los transformadores, sobre todo si
estos han de ser conectados en paralelo, en bancos o Y-∆ porque un error equivale a un
cortocircuito parcial o completo, con desastrosas consecuencias.
3-5. Determinar la polaridad del transformador por el método de corriente
alterna
Se Realizo el método de corriente alterna para verificar la polaridad del transformador, se procedió
a corto circuítar el devanado primario H1 con el secundarios X1, alimento con un variac monofásico
(VH) con un voltaje de 52 (v) AC en el primario del transformador y en el secundario en paralelo se
conecto un voltímetro (VHX), y entre la bobina primaria H1’ y secundaria X1’ se conecto otro
voltímetro (VX) en paralelo en la bobina secundaria para determinar su polaridad mediante
corriente alterna, como muestra la siguiente imagen.
Sustractivo Homologo
Que significa que sea sustractivo homologo cuando sus bornes homólogos tengan igual polaridad
que se indican con puntos en las entrada y salida de la corriente.
6
3-6. Determinar la polaridad del transformador por el método de corriente
continua (método de la pila)
Se realizo el método de corriente continua para determinar su polaridad. Se Procedió a conectar
una pila en el devanado primario del transformador y en el devanado secundario se conecta un
multímetro analógico en paralelo al devanado secundario del transformador. El Procedimiento fue
que al momento de conectar la pila y darle un pulso el multímetro análogo en la escala de voltaje
se reflecte, si se reflecta al lado izquierdo es que es aditivo y se reflecta al lado derecho es que es
sustractivo. En este caso fue sustractivo como lo muestra la imagen.
SUSTRACTIVO HOMOLOGO.
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Comentarios Laboratorio Nº 1
Bueno informe se pudo deducir como realizar los métodos de polarización de transformadores ya
que es muy importante, para su funcionamiento y conexiones dentro de ellos mismo. En la relación
de transformación en forma practica igual esperábamos esos resultados ya que en un
transformador la conexión de salidas de voltajes menores al nominal no es exacto ya tenían que
tomarse de mitades de una bobina y nunca es exacto al voltaje de salida que puede ser menor o
mayor al propuesto.
En los métodos de polarización no supimos los resultados hasta conectar los instrumentos y
fuentes ya que no se puede deducir la entrada y salida de la corriente mientras no se hagan las
pruebas correspondientes de corriente alterna y corriente continúa.
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Conclusión del laboratorio Nº 1
Podemos concluir que por métodos de corriente alterna y continua podemos determinar
polaridades del transformador ya que es de mucha importancia para ubicar la entrada y salida de
la corriente eléctrica. La realización de los protocolos de prueba para los transformadores es una
parte muy extensa y de gran importancia ya que de nada sirve colocar una gran estructura y
buenos cálculos cuando la parte operativa del transformador no se encuentra en buen estado, para
evitar esto se debemos realizar todas las pruebas respectivas a los transformadores que vayan a
ser colocados en funcionamiento pues así aseguramos una larga vida útil para los mismos y
seguridad para las personas que lo utilizan.
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Apéndices laboratorio Nº 1
Materiales utilizados:
6-1. Para método de polarización con corriente alterna.
- Variac Monofásico 0-260 (v) 5.5 (A) Max.
- 2 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala voltaje alterno
- 10 conectores banana banana.
- Un transformador monofásico 1.2 Kva. 1:1 y reductor Núcleo acorazado.
6-2. Para Método de polarización corriente continua.
- Una pila de 1.5 volt continuo.
- Multímetro análogo Proskit MT-2008N ESCALA DE 0 -1000 AC.
- 6 conectores banana banana.
- Un transformador monofásico 1.2 Kva. 1:1 y reductor Núcleo acorazado.
6-3. Formulas utilizadas en el informe y su desarrollo
Relación de transformación
Vp= Voltaje primario
Vs= Voltaje secundario
Is=Corriente del secundario
Ip= corriente del primario
Np= numeró de vueltas del primario
Ns= numero de vueltas del secundario
En este caso se utilizo la de los voltajes ya que teníamos los voltajes de entrada y los de salida y
se saco Teórico y practico.
En Polaridad corriente alterna se utilizaron la siguiente formula para determinar su polaridad:
Sustractivo: VHX=/VH-VX/
Aditivo: /VH+VX/
En este caso fue sustractivo homologo ya que:
10
VHX=/52,1-52.5/
VHX= 0,4 V
Desarrollo del tema
Obtención de curva de magnetización transformador monofásico.
Procedimiento del laboratorio Nº 2
7-1. Realice el ensayo necesario para graficar la curva de magnetización de
un transformador monofásico con voltaje ascendente de forma tal de aplicar
un 150% del voltaje nominal.
Se procedió a conectar una tensión desde 0 a un 150 % de la tensión nominal. En este caso
utilizamos el devanado secundario en la escala de 20 voltios para darle un 50 % mas de su tensión
ya mencionada, se creo una tabla para tomar los datos de el voltaje de entrada con el de salida y la
corriente que circula en el trasformador para así obtener los datos y sacar su curva de saturación y
graficarla en forma ascendente. Su conexión es la siguiente:
0 - 150 %tension nominal
20 (v)tension nominal
X1 H1
X1' H1'
0.000 V+
-
0.000 A+-
N0.000 V
+
-N
FFF
Voltaje 0 - 150% Hi Bv2 (v) 0,30(A) 19,4(V)4(v) 0,43(A) 39,3(V)6(v) 0,52(A) 58,4(V)8(v) 0,61(A) 79,5(V)
10(v) 0,69(A) 97,5(V)12(v) 0,79(A) 118,3(V)14(v) 0,92(A) 142,5(V)16(v) 1,05(A) 159(V)18(v) 1,24(A) 178,6(V)20(v) 1,50(A) 197,5(V)22(v) 2,02(A) 216,9(V)24(v) 2,84(A) 236,5(V)26(v) 4,01(A) 255,5(V)28(v) 5,45(A) 276,2(V)30(v) 7,16(A) 296,5(V)32(v) 9,28(A9 316,8(V)34(v) 11,37(A) 333,9(V)
Grafico ascendente ay k kambiarlo porque no da
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7-2. Lo mismo del ítem 7-1. Pero en forma descendente
Se procedió a conectar una tensión desde 0 a un 150 % de la tensión nominal. En este caso
utilizamos el devanado secundario en la escala de 120 voltios para darle un 50 % mas de su
tensión ya mencionada, se creo una tabla para tomar los datos de el voltaje de entrada con el de
salida y la corriente que circula en el trasformador para así obtener los datos y sacar su curva de
saturación y graficarla en forma descendente. Su conexión es la siguiente:
0 - 150 %tension nominal
120 (v)tension nominal
X1 H1
X1' H1'
0.000 V+
-
0.000 A+-
N0.000 V
+
-N
FFF
Voltaje 0 - 150% Hi Bv200 (v) 3,210(A) 355(V)190(v) 2,494(A) 339,2(V)180(v) 1,994(A) 323,5(V)170(v) 1,510(A) 302,7(V)160(v) 1,207(A) 287(V)150(v) 0,931(A) 269,7(V)140(v) 0,711(A) 253,2(V)130(v) 0,500(A) 233,1(V)120(v) 0,373(A) 216,9(V)110(v) 0,282(A) 198,8(V)100(v) 0,238(A) 184,4(V)90(v) 0,199(A) 164,4(V)80(v) 0,172(A) 145,6(V)70(v) 0,152(A) 126,4(V)60(v) 0,137(A) 109,7(V)50(v) 0,120(A) 90(V)40(v) 0,107(A) 72,8(V)30(v) 0,092(A) 54,8(V)20(v) 0,078(A) 36,6(V)10(v) 0,054(A) 17,16(V)0(v) 0,021(A) 1,40(V)
Grafico descendente
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Comentarios del laboratorio Nº 2
Bueno informe se pudo Considerar un material ferromagnético que en principio no este
magnetizado (lo cual seria difícil), pues por lo menos fue sometido al campo magnético terrestre.
Se le aplica un campo externo que va aumentando paulatinamente su intensidad. La
magnetización del material va aumentando, pero no de forma lineal, hasta llegar a un punto, en que
por más que aumente mucho la intensidad aplicada, la inducción del material prácticamente no
cambia. A esta curva original se le suele llamar curva de magnetización, deducir como realizar la
curva de saturación con la cual podemos ver su punto máximo de entrega de magnetismo los
métodos utilizados son el ascendente y el descendente con los cuales podemos tomar los datos
entregados y graficarlos posteriormente, los datos son los esperados ya al momento de alimentarlo
en su tensión nominal en el secundario se inducirá según su relación de transformación ya que se
deduce con la formula ya mencionada en el primer laboratorio.
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Conclusión del laboratorio Nº 2
Podemos concluir que sacar su punto de saturación es de mucha importancia al momento de ver
su máximo entrega de magnetismo, darle así sus voltajes nominales y de alimentación para no
sobre pasar esa zona de saturación y dañar al transformador, para ello se realizo las pruebas
anteriores con las cuales podamos realizar su máxima entrega de magnetismo de un transformador
monofásico lo cual nos indica la capacidad en donde un núcleo no puede permitir mas densidad de
flujo magnético y los podemos clasificar por su capacidad de entrega de magnetismo.
En ferromagnéticos, paramagnético y diamagnéticos.
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Apéndices del laboratorio Nº 2
Materiales utilizados:
10-1. Para curva ascendente
- Variac Monofásico 0-260 (v) 5.5 (A) max
- 2 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala voltaje alterno.
- 1 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala 10 Max Amper.
- 10 conectores banana banana.
- Un transformador monofásico 1.2 Kva. 1:1 y reductor núcleo acorazado
10-2. Para curva descendente
- Variac Monofásico 0-260 (v) 5.5 (A) Max.
- 2 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala voltaje alterno.
- 1 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala 10 Max Amper.
- 10 conectores banana banana.
- Un transformador monofásico 1.2 Kva. 1:1 y reductor núcleo acorazado
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