Practica 3 Regulacion Del Transformador

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN INGENIERIA MECANICA ELECTRICA LABORATORIO DE EQUIPO ELECTRICO SEMESTRE 2015-I

UNIVERSIDAD NACIONAL ÁUTONOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA (ELÉCTRICO-ELECTRÓNICO)

LABORATORIO DE EQUIPO ELECTRICO

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: REGULACIÓN DEL TRANSFORMADOR

No. DE LA PRÁCTICA: 3

GRUPO: 1852-A

NOMBRE DEL ALUMNO: LEGORRETA DIMAS OSCAR ANTONIO

NÚMERO DE CUENTA: 411018070

PROFESOR: ING. ALBINO ARTEAGA ESCAMILLA

PERIODO ACADÉMICO: 2015-I

FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 28 DE AGOSTO DEL 2014

FECHA DE ENTREGA DEL REPORTE: 18 de Septiembre del 2014


Objetivos

Estudiar la regulación de voltaje del transformador con cargas variables. Estudiar la regulación del transformador con cargas inductivas y capacitivas.

Instrumentos y Equipo

Módulo de transformador EMS 8341

Módulo de fuente de alimentación (0−120V c .a ) EMS 8821

Módulo de medición de c.a (250 /250V ) EMS 8426 Módulo de medición de c.a (0.5 /0.5 A ) EMS 8425 Módulo de resistencia EMS 8311 Módulo de inductancia EMS 8321 Módulo de capacitancia EMS 8331 Cables de conexión

Procedimiento experimental

Figura 2.1

1. Se conectó el circuito mostrado en la figura 2.1 en el cual se utilizó el módulo EMS de transformador, la fuente de alimentación, el módulo de resistencias y los módulos de medición de c.a.

2. a) Se abrieron todos los interruptores del módulo de resistencia para así tener una carga igual a cero.b) Se conectó la fuente de alimentación, mediante el voltímetro lo fuimos ajustando para así obtener un voltaje de 120V c .a .c) Al realizar esos puntos se procedió a realizas las respectivas mediciones en el cual se anotaron en la siguiente tabla las corriente de entrada, salida y el voltaje de entrada.d) Se ajustó la resistencia de carga ZL a 1200 Ω, para cada ajuste de carga se mantuvo el

voltaje en la fuente de alimentación en 120V c .a.


e) Al término de las mediciones se redujo a cero el voltaje de alimentación y se desconectó del circuito.

ZL (Ω ) I 2 (mA c. a ) E2 (V c .a ) I 1 (mA c. a )∞ 2 119.1 26

1200 98 117.3 114600 185 115.6 200400 274 113.8 389300 365 112.1 379240 449 110.5 462

Tabla 3.1

3. a) Calcule la regulación del transformador utilizando los voltajes de salida de vacío y a plena carga anotados en la tabla 3.1.

regulacion del voltaje=ENL−EFLEFL

∗100

Donde

ENL=Voltaje enel secundario sin carga (V ) EFL=Voltaje enel secundarioa plena carga (V )

ZL (Ω ) % deregulacion del voltaje

∞ 01200 1.53600 3.027400 4.657300 6.244240 7.782

b) ¿Son equivalentes el valor de VA del devanado primario y el del devanado secundario para cada valor de resistencia de carga indicado en la tabla 3.1? No esto se debe a las variaciones de carga resistiva que existe en el devanado secundario provocando que exista una caída de potencial.


4. a) Al término de las mediciones con carga resistiva, la cambiamos por el módulo de inductancia en el cual se realizó los mismos puntos anteriores.

b) En la siguiente tabla se muestran los datos obtenidos en las mediciones al conectar una carga inductiva.

ZL (Ω ) I 2 (mA c. a ) E2 (V c .a ) I 1 (mA c. a )∞ 0 118.9 26

1200 100 116.6 120600 198 114.3 217400 290 112.4 308300 374 110.2 391240 458 108.3 474

Tabla 3.2

5. a) Terminamos de realizar las respectivas mediciones, en el cual cambiamos el módulo de inductancia por el de capacitancias realizando las mismas mediciones.b) En la siguiente tabla se muestran los datos obtenidos al conectar una carga capacitiva.

ZL (Ω ) I 2 (mA c. a ) E2 (V c .a ) I 1 (mA c. a )∞ 0 119 27

1200 108 121.2 90600 224 123.4 204400 337 125.8 315300 436 127.7 413240 558 130.1 534

Tabla 3.3

6. Con los datos obtenidos en las anteriores tablas se trazó las curvas de regulación del voltaje de salida de E2 en función de la corriente de salida I 2.

a) Curva de regulación de voltaje para una carga resistiva.


0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500106

108

110

112

114

116

118

120

" Carga resistiva "

" Carga resistiva "

a) Curva de regulación de voltaje para una carga inductiva.

0 50 100 150 200 250 300 350 400104

106

108

110

112

114

116

118

120

" Carga Inductiva "

" Carga Inductiva "

b) Curva de regulación de voltaje para una carga capacitiva.


0 100 200 300 400 500 600112114116118120122124126128130132

" Carga Capacitiva "

" Carga Capacitiva "

Prueba de conocimientos

1. Explique por qué el voltaje de salida aumenta cuando se utiliza carga capacitiva.El capacitor se encarga de almacenar energía.

2. Un transformador tiene una impedancia muy baja (R y X pequeñas).a) ¿Qué efecto tiene esto en la regulación? La regulación menor o negativa es debida a

que E2 puede ser menor que V2.b) ¿Qué efecto tiene esto en la corriente de cortocircuito? Si el secundario de baja

tensión de un transformador se pone en cortocircuito, tanto V2, a tensión en bornes del secundario, como ZL, la carga secundaria son cero. En consecuencia, la corriente I1 absorbida de V1 está determinada únicamente por la impedancia interna Ze1, por lo que I1= V1/Ze1.

3. A veces los transformadores de gran tamaño no poseen propiedades óptimas de regulación. Se diseñan así, a propósito, para que se pueda usar con ellos interruptores de tamaño razonable. Explíquelo. Debido a su grandes dimensiones existen inestabilidad en la regulación del voltaje en el cual para poder proteger este dispositivo se colocan interruptores contra corriente de cortocircuito en el cual según la norma son de 400 y 630 A.

4. ¿Es aproximadamente igual el calentamiento de un transformador cuando la carga es resistiva, inductiva o capacitiva, para el mismo valor nominal de VA? ¿Por qué? En cargas resistivas siempre va haber más disipación de calor.

Conclusiones


La carga suministrada en el secundario provoca que el voltaje en esas terminales se altere debido a las caídas de tensión (en el primer caso de la práctica) a través de las resistencias.

La regulación de tensión se define como: Una razón entre el voltaje en vacío o sin carga hasta el voltaje a plena carga del transformador con un mismo voltaje de excitación en el devanado primario.

En cargas inductivas existe un mayor rango de desaprovechamiento de la energía debido a que existen perdidas que ya se mencionaron anteriormente. En cargas capacitivas existe mejor aprovechamiento de energía con ello se utiliza para corregir el facto de potencia producida por las cargas inductivas, no es muy recomendable utilizar demasiada carga capacitiva ya que se podría generar una sobre tensión y provocar daños en la instalación.

Bibliografía

Maquinas eléctricas y sistemas de potenciaTheodore WildiEditorial: Pearson Prentice Hall

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