Ensayos en un trasnformador
Páginas: 10 (2344 palabras)
Publicado: 18 de noviembre de 2011
TRANSFORMADOR MONOFASICO
(ENSAYOS EN VACÍO Y CORTOCIRCUITO)
I. OBJETIVOS:
• Determinación de los parámetros del circuito equivalente del circuito equivalente de un transformador monofásico para operación de frecuencia y tensión nominales.
• Pronostico del comportamiento de transformador bajo carga, utilizando el circuito equivalente.
• Determinación de las característicasde regulación.
• Determinación de la eficiencia del transformador monofásico.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN TRANSFORMADOR REAL
[pic]
Este primer dibujo representa un transformador real simplificado. Como podéis observar no estan representadas todas las características propias de un transformador real y la razón es que no tiene carga, por consiguiente lasimpedancias se pueden despreciar. Esto sucede porque la intensidad que sale de la bobina secundaria I2 es 0. Así que no vamos a insistir más en el circuito del transformador real sin carga porque no tienen nada más que explicar.
[pic]
En este dibujo, como ya sabemos, representa un circuito con un transformador real con carga. Así que vamos a comenzar a simplificarlo.
La intensidad Ip es muysuperior a la intensidad I0, por lo tanto, podemos ignorar esta intensidad y la inductancia y la reactancia. Nos quedaría por tanto el siguiente circuito:
[pic]
Pasamos todos los componentes eléctricos a la izquierda del transformador, de esta forma podremos eliminar el transformador del dibujo, que nos quedaría de esta manera:
[pic]
Ahora nos queda sumar los componentes para sacar susecuaciones:
[pic]
[pic]
Reduciéndose el circuito de la siguiente forma:
[pic]
Como Rp y Xp son dos elementos resistivos podemos combinarlos para conocer la impedancia total y reducir todavía más el circuito. Obtenemos la siguiente impedancia total del transformador real Zp:
[pic]
Con el consiguiente nuevo dibujo:
[pic]
La impedancia total del transformador real Zp esimportante y lo suministra el fabricante, porque cuando se conecta una carga hay una caída de tensión interna, lo cual da a entender que Zp afecta a la hora de regular la tensión del transformador.
Para determinar estos parámetros se puede realizar a través de dos pruebas, las cuales son: Prueba de Vacío y Prueba de Cortocircuito.
Prueba de Vacío:
Consiste en aplicar una tensión nominal V1en cualquiera de los enrollados del transformador, con el otro enrollado abierto, se le aplica al lado 1 voltaje y frecuencia nominal, registrándose las lecturas de la potencia de entrada en vacío P0 y la corriente en vacío I1. Es obvio que los únicos parámetros que tienen que ser considerados en la prueba de vació son Rm y jXm, la impedancia de dispersión, R1 +jX1, no afecta a los datos de prueba.Usualmente, la tensión nominal se aplica al enrollado de baja tensión. La figura 1, muestra el circuito de prueba utilizado.
[pic]
Circuito Equivalente para la condición en Vacío
Nuestros parametros nos quedan:
[pic]
[pic]
Es válido mensionar que Im se calcula con la ecuación:
[pic]
Prueba de cortocircuito:
Esta prueba se realiza a voltaje reducido, hasta que circule unacorriente nominal por el circuito. En este caso no se toma la rama de magnetización, esto es debido a que solo se requiere un pequeño voltaje para obtener las corrientes nominales en los embobinados debido a que dicha impedancias son limitadas por la impedancia de dispersión de los embobinados, por lo tanto la densidad de flujo en el núcleo será pequeña en la prueba de cortocircuito, las pérdidas enel núcleo y la corriente de magnetización será todavía más pequeña. La tensión reducida Vcc, llamada frecuentemente tensión de impedancia, se soluciona para que la corriente de cortocircuito Icc no ocasione daño en los enrollamientos. Se escoge usualmente Icc como la corriente de plena carga (nominal). Usualmente esta prueba se hace por el lado de alto voltaje (para que la corriente sea mas...
(ENSAYOS EN VACÍO Y CORTOCIRCUITO)
I. OBJETIVOS:
• Determinación de los parámetros del circuito equivalente del circuito equivalente de un transformador monofásico para operación de frecuencia y tensión nominales.
• Pronostico del comportamiento de transformador bajo carga, utilizando el circuito equivalente.
• Determinación de las característicasde regulación.
• Determinación de la eficiencia del transformador monofásico.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN TRANSFORMADOR REAL
[pic]
Este primer dibujo representa un transformador real simplificado. Como podéis observar no estan representadas todas las características propias de un transformador real y la razón es que no tiene carga, por consiguiente lasimpedancias se pueden despreciar. Esto sucede porque la intensidad que sale de la bobina secundaria I2 es 0. Así que no vamos a insistir más en el circuito del transformador real sin carga porque no tienen nada más que explicar.
[pic]
En este dibujo, como ya sabemos, representa un circuito con un transformador real con carga. Así que vamos a comenzar a simplificarlo.
La intensidad Ip es muysuperior a la intensidad I0, por lo tanto, podemos ignorar esta intensidad y la inductancia y la reactancia. Nos quedaría por tanto el siguiente circuito:
[pic]
Pasamos todos los componentes eléctricos a la izquierda del transformador, de esta forma podremos eliminar el transformador del dibujo, que nos quedaría de esta manera:
[pic]
Ahora nos queda sumar los componentes para sacar susecuaciones:
[pic]
[pic]
Reduciéndose el circuito de la siguiente forma:
[pic]
Como Rp y Xp son dos elementos resistivos podemos combinarlos para conocer la impedancia total y reducir todavía más el circuito. Obtenemos la siguiente impedancia total del transformador real Zp:
[pic]
Con el consiguiente nuevo dibujo:
[pic]
La impedancia total del transformador real Zp esimportante y lo suministra el fabricante, porque cuando se conecta una carga hay una caída de tensión interna, lo cual da a entender que Zp afecta a la hora de regular la tensión del transformador.
Para determinar estos parámetros se puede realizar a través de dos pruebas, las cuales son: Prueba de Vacío y Prueba de Cortocircuito.
Prueba de Vacío:
Consiste en aplicar una tensión nominal V1en cualquiera de los enrollados del transformador, con el otro enrollado abierto, se le aplica al lado 1 voltaje y frecuencia nominal, registrándose las lecturas de la potencia de entrada en vacío P0 y la corriente en vacío I1. Es obvio que los únicos parámetros que tienen que ser considerados en la prueba de vació son Rm y jXm, la impedancia de dispersión, R1 +jX1, no afecta a los datos de prueba.Usualmente, la tensión nominal se aplica al enrollado de baja tensión. La figura 1, muestra el circuito de prueba utilizado.
[pic]
Circuito Equivalente para la condición en Vacío
Nuestros parametros nos quedan:
[pic]
[pic]
Es válido mensionar que Im se calcula con la ecuación:
[pic]
Prueba de cortocircuito:
Esta prueba se realiza a voltaje reducido, hasta que circule unacorriente nominal por el circuito. En este caso no se toma la rama de magnetización, esto es debido a que solo se requiere un pequeño voltaje para obtener las corrientes nominales en los embobinados debido a que dicha impedancias son limitadas por la impedancia de dispersión de los embobinados, por lo tanto la densidad de flujo en el núcleo será pequeña en la prueba de cortocircuito, las pérdidas enel núcleo y la corriente de magnetización será todavía más pequeña. La tensión reducida Vcc, llamada frecuentemente tensión de impedancia, se soluciona para que la corriente de cortocircuito Icc no ocasione daño en los enrollamientos. Se escoge usualmente Icc como la corriente de plena carga (nominal). Usualmente esta prueba se hace por el lado de alto voltaje (para que la corriente sea mas...
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