Ao de la Integracin Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad

UNIVERSIDAD NACIONAL

SAN LUIS GONZAGA DE ICA

Facultad:ING. MECANICA Y ELECTRICA

TEMA : REGULACION DE VOLTAJE Y EFICIENCIA EN EL TRANSFORADOR

ASIGNATURA : LABORATORIOS DE MAQUINAS ELECTRICAS I

DOCENTE: CARLOS WILFREDO OR HUARCAYA

ESTUDIANTES: UCHARIMA GUILLEN JUSTO MARCELO. CICLO:VI ME-01 GRUPO C

TURNO:TARDE

FECHA DE ENTREGA :

ICA - PER2011

LABOTATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS ESTTICAS

EXPERIENCIA: 05ELEMENTOS UTILIZADOS:

1 transformador monofsico de 230/223V; 100VA; 60Hz Una fuente variable de C.A. Dos Vatmetros. Cables de conexin. focos

REGULACION DE VOLTJE Y EFICIENCIA EN EL TRANSFORMADOR MONOFASICORegulacin de tensin.Para obtener la regulacin de tensin en un transformador se requiere entender las cadas de tensin que se producen en su interior. Consideremos el circuito equivalente del transformador simplificado: los efectos de la rama de excitacin en la regulacin de tensin del transformador puede ignorarse, por tanto solamente las impedancias en serie deben tomarse en cuenta. La regulacin de tensin de un transformador depende tanto de la magnitud de estas impedancias como del ngulo fase de la corriente que circula por el transformador. La forma ms fcil de determinar el efecto de la impedancia y de los ngulos de fase de la intensidad circulante en la regulacin de voltaje del transformador es analizar el diagrama fasorial, un esquema de las tensiones e intensidades fasoriales del transformador.La tensin fasorial VS se supone con un ngulo de 0 y todas las dems tensiones e intensidades se comparan con dicha suposicin. Si se aplica la ley de tensiones de Kirchhoff al circuito equivalente, la tensin primaria se halla:VP / a = VS + REQ IS + j XEQ ISUn diagrama fasorial de un transformador es una representacin visual de esta ecuacin.Dibujamos un diagrama fasorial de un transformador que trabaja con un factor de potencia retrasado. Es muy fcil ver que VP / a VS para cargas en retraso, as que la regulacin de tensin de un transformador con tales cargas debe ser mayor que cero.

Ahora vemos un diagrama fasorial con un factor de potencia igual a uno. Aqu nuevamente se ve que la tensin secundaria es menor que la primaria, de donde VR = 0. Sin embargo, en este caso la regulacin de tensin es un nmero ms pequeo que el que tena con una corriente en retraso.

Si la corriente secundaria est adelantada, la tensin secundaria puede ser realmente mayor que la tensin primaria referida. Si esto sucede, el transformador tiene realmente una regulacin negativa como se ilustra en la figura.

Rendimiento.

Los transformadores tambin se comparan y valoran de acuerdo con su eficiencia. La eficiencia o rendimiento de un artefacto se puede conocer por medio de la siguiente ecuacin:

= PSAL / PENT * 100 %

= PSAL / (PSAL + PPRDIDA) * 100 %Esta ecuacin se aplica a motores y generadores, as como a transformadores.Los circuitos equivalentes del transformador facilitan mucho los clculos de la eficiencia.Hay tres tipos de prdidas que se representan en los transformadores: Prdidas en el cobre. Prdidas por histresis. Prdidas por corrientes parsitas. Para calcular la eficiencia de un transformador bajo carga dada, slo se suman las prdidas de cada resistencia y se aplica la ecuacin:

= PSAL / (PSAL + PPRDIDA) * 100 %

Puesto que la potencia es PSAL = VS * IS cos , la eficiencia puede expresarse por:

= (VSIS cos S) / (PCU+PNCLEO+VSIScos S) * 100%

EXPERIENCIA EN EL LABORATORIO: Se tuvo que realizar las conexiones correspondientes con se muestra en la siguiente imagen. Hecho esto se regulo el modulo de ensayo hasta que nos d en el bobinado secundario una tensin de 113V, la cual tena que ser mantenida hasta el final de la prueba Las cargas a aplicar en el secundario son las siguientes: 2L, 4L 6L, 8L (focos)

CUESTIONARIO:A) CUADRO DE VALORES TOMADOS EN LOS ENSAYOS EFECTUADOS:

N de focosPRIMARIO

W1I1v1 entrada

2209.11.032220

4284.81.35221.5

6478.22.18223

87243.25226

N de focosSECUNDARIO

W2I2v1 salida

2180.11.596113

42542.25113

6440.23.9113

8675.45.98113

B) CONSTRUIR LA CURVA EFICIENCIA VS POTENCIA.Hallando las eficiencias mediante los dos mtodos

N de focoseficienciaspotencia

286.13200

489.18400

692.05600

893.32800

B) CONSTRUIR LA CURVA REGULACION DE VOLTAJE CONTRA POTENCIA.

N de focosregulacinpotencia

22.41200

43.069400

63.72600

80800

D) PARA LOS DIVERSOS VALORES DE CARGA, DETERMINAR LA REGULACION Y EFICIENCIA SEGN LAS EXPRESIONES a, y b

DETERMINANDO LA REGULACIO N DE VOLTAJE

PARA 2 FOCOS:

PARA 4 FOCOS:

PARA 6 FOCOS:

PARA 8 FOCOS:

DETERMINANDO LAS EFICIENCIAS:Mtodo directo:

Para 2 focos:

Para 4 focos:

Para 6 focos:

Para 8 focos:

N de focoseficienciaspotencia

286.13200

489.18400

692.05600

893.32800

Determinando las eficiencias mediante el mtodo indirecto:Estos datos los tenemos de la experiencia ANTERIORvoltajes

230V

A

145mA1.86

Necesitamos:

Para 2 focos.

Para 4 focos.

Para 6 focos.

Para 8 focos.

E) CON LOS DATOS OBTENIDOS DE LA PRUEBA EN CORTO CIRCUITO Y EN VACIO ( TRABAJO GRUPAL) CALCULAR LA EFICIENCIA Y REGULACIN POR EL MTODO DE CORTO CIRCUITO PARA UN FACTOR DE POTENCIA DE 0.8 INDUCTIVO; 0.85 CAPACITIVO Y RESISTIVO.Eficiencia:Para 2 focos:

Para 4 focos:

Para 6 focos:

Para 8 focos:

Regulacin:

Para

para

para

f) explique usted en un transformador que hecho ocasiona una eficiencia baja.En un transformador existen perdidas tales como. Prdidas en el cobre. Prdidas por histresis. Prdidas por corrientes parsitas. Estas ocasionan una baja eficiencia en un transformador.

g) explique usted que consecuencia origina una mala regulacin en el transformadorEl regulador acepta de la red pblica un rango amplio de voltajes de entrada y convierte automticamente los voltajes de salida a un rango menor seguro para el funcionamiento de los equipos protegidos. Adicionalmente el regulador de voltaje cumple con la funcin de suprimir picos de voltaje.Una mala regulacin afecta la estabilidad en la red elctrica. Esta suprime los voltajes picos .Para as no daar los equipos conectados a est.h) porque es importante la regulacin y la eficiencia en los transformadores.Es importante porque con una buena regulacin y una buena eficiencia nos brindan un buen funcionamiento del transformador y de la red a la que esta alimenta.i) conclusiones personales de la experiencia.Este ah sido una interesante experiencia ya que vimos como se determina la regulacin y la eficiencia de un transformador monofsico en el laboratorio y matemticamente.j)cul es la discrepancia o error porcentual en cuanto a las mediciones de rendimiento respecto a los mtodos directo e indirecto( justifique su respuesta).eficiencias

mtodo indirectomtodo directoerror porcentual

99.5586.1313.42

99.5589.1810.37

99.5592.057.5

99.5593.326.23

k) un transformador monofsico de 125 KVA, 3000/380V, 50HZ, ha dado los siguientes resultados en unos ensayos: 3000v. 0.8 A, 1000W (medidos en el primario). CORTO CIRCUITO: 10, 300, 750W (MEDIDOS EN EL SECUNDARIO) calcular: Componentes de la corriente de vacio Potencia de perdidas en el hierro y de perdidas en el cobre a plena carga Rendimiento a plena carga con f.d.p. unidad, 0.8 inductivo, 0.8 capacitivo Tensin secundaria a plena carga con un f.d.p. anteriores ( se supone que al primario se le aplica la tensin asignada de 3000vCOMPONENTES PARA LA PRUEBA DE VACIO.

COMPONENTES PARA LA PRUEBA DE CORTO CIRCUITO.

RENDIMIENTO A PLENA CARGAPARA: FP = 1

PARA: FP = 0.8 (INDUCTIVO)

PARA: FP = 0.8 (CAPACITIVO)

DETERMINANDO LA TENSIN SECUNDARIA: