Laboratorio 2 Eficiencia Y Regulaci N























MAQUINAS ELECTRICAS I



Laboratorio 2



“EFICIENCIA Y REGULACION DE UN TRANSFORMADOR”






















2013 – 1



“EFICIENCIA Y REGULACION DE UN TRANSFORMADOR”

OBJETIVOS:

1. Determinar la caída de tensión del transformador.
2. Determinar el rendimiento del transformador.

FUNDAMENTO TEORICO:

CAIDA DE TENSION EN UN TRANSFORMADOR
Dado que existen resistenciasy reactancias intercaladas en serie con los bobinados del transformador, cuando circule una corriente de carga por los bobinados la tensión del secundario se vera reducida. 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 U2

A menudo es más convenienteexpresar esta caída de potencial en términos de porcentaje referidos a la tensión de vacío. A este valor se le denomina coeficiente de regulación. (ε)

  E2  U 2 100%
E2

También se puede expresar como la siguiente relación:
  u
Cos  u
CC CC
Sen

Donde:
u  RCC I1 100%
CC
1

u X CC
 X CC I1 100%
U1



ε = Coeficiente de regulaciónuRCC = Caída de tensión óhmica de cortocircuito.
uX CC = Caída de tensión inductiva de cortocircuito.
Cos = Factor de potencia de la carga



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 (P2) y la potencia absorbida de la red por el primario (P1), expresada en porcentaje:


 P2 100
 P2 100
P1 P2
 PFe
 PCu

 CU 2 I 2 n Cos

CU 2

I 2n

Cos

 PFe

 C 2 P
100


C  I 2  I1
I2 n I1n

Cmax 
PFe
PCu

Donde:
η = Rendimiento del transformador en %.
P1 = Potencia absorbida de la red por el primario. P2 = Potencia activa cedida a la carga.
PFe = Perdidas en elhierro. PCu = Perdidas en el cobre. C = Índice de carga
Cmax = Índice de carga donde se da la máxima eficiencia del transformador


EQUIPOS Y MATERIALES:

Cantidad
Descripción
Marca
Modelo
Observación
01
Fuente de alimentación variable
LAB - VOLT


01
Transformador 220/110 v



01
Vatímetro digital
FLUKE


03
Multímetro digital
FLUKE


03
Modulo de Resistencias



01
Modulo deCondensadores



01
Modulo de Inductancias



Varios
Conductores de conexión







EN ESTE LABORATORIO TRABAJARÁ CON TENSIONES PELIGROSAS.


NO MODIFIQUE NI HAGA NINGUNA OTRA CONEXIÓN, SALVO QUE SU PROFESOR LO AUTORICE.


ANTES DE ENERGIZAR, SOLICITE LA AUTORIZACIÓN A SU PROFESOR.









PROCEDIMIENTO
1. Implemente el circuito de la figura 1.




















Figura 1

2. Alimente el transformadorcon su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla:


















3. Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador:

SOLUCIÓN
(R = 244.4 Ω)
(R = 244.4 Ω)







(R = 275 Ω)
(R = 275 Ω)







(R = 366 Ω)
(R = 629Ω)









(R = 293.3 Ω)
(R = 489Ω)








(R = 290.1Ω)
(R = 290.1 Ω)











Tabla 02R
Experimental
Teórico


ε
η
ε
η
1

244.4




2





3





4





5








4. Implemente el circuito de la siguiente figura.


Figura 2








5. Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla:




Tabla 03


L
V1
V2
A
W
W2
1
1.97
221.2
110.6
0.145
1.943
1.31
2
0.67
220
109.1
0.422
5.805
0.039

3
0.77
220
109.4
0.362
4.958

40.99
220.3
109.7
0.282
3.847

5
2.33
220.9
110.7
0.063
0.908


6. Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento del transformador:

SOLUCIÓN
(R = 1.97 Ω)
(R = 244.4 Ω)







(R = 275 Ω)
(R = 275 Ω)







(R = 366 Ω)
(R = 629Ω)









(R = 293.3 Ω)
(R = 489Ω)








(R = 290.1Ω)
(R = 290.1 Ω)











Tabla 04


L
Experimental
Teórico


ε
η...