LABORATORIO AUTOTRANSFORMADOR

LABORATORIO # 3

OBJETIVOS
GENERALES:
Determinar mediante las pruebas del transformador (parametrización) los valores de las constantes internas del transformador a usar en el proyecto, además analizar su funcionamiento como autotransformador elevador y reductor.

ESPECÍFICOS:
Realizar las pruebas de circuito abierto y corto circuito en el transformador que se utilizará como parte delproyecto y determinar sus constantes internas, como son sus resistencias e inductancias internas.
Conectar el transformador como autotransformador elevador, medir y comprobar que cumple las especificaciones de este tipo de conexión para sus valores nominales.
Conectar el transformador como autotransformador reductor, medir y comprobar que cumple las especificaciones de este tipo de conexiónpara sus valores nominales.
MARCO TEÓRICO
Autotransformador
Un autotransformador es una máquina eléctrica, de construcción y características similares a las de un transformador, pero que a diferencia de éste, sólo posee un único devanado alrededor de un núcleo ferromagnético. Dicho devanado debe tener al menos tres puntos de conexión eléctrica; la fuente de tensión y la carga se conectan ados de las tomas, mientras que una toma (la del extremo del devanado) es una conexión común a ambos circuitos eléctricos (fuente y carga). Cada toma corresponde a una tensión diferente de la fuente (o de la carga, dependiendo del caso).
En un autotransformador, la porción común (llamada por ello "devanado común") del devanado único actúa como parte tanto del devanado "primario" como del"secundario". La porción restante del devanado recibe el nombre de "devanado serie" y es la que proporciona la diferencia de tensión entre ambos circuitos, mediante la adición en serie (de allí su nombre) con la tensión del devanado común.
La transferencia de potencia entre dos circuitos conectados a un autotransformador ocurre a través de dos fenómenos: el acoplamiento magnético (como enun transformador común) y la conexión galvánica (a través de la toma común) entre los dos circuitos. Por esta razón, un autotransformador resulta en un aparato más compacto (y a menudo más económico) que un transformador de la misma potencia y tensiones nominales. De igual manera, un transformador incrementa su capacidad de transferir potencia al ser conectado como autotransformador.



Enun transformador, las definiciones de primario y secundario son:



Al conectarlo como autotransformador, hay que redefinir primario y secundario como:



Comparando ambas posibilidades de conexión, se observa que se cumplen las siguientes relaciones:



Pero:



Despreciando la rama en paralelo:



Con respecto a la potencia, para el transformador se cumple que:



O bien, despreciandolas pérdidas,



La potencia al conectarlo como autotransformador es:



O bien, despreciando las pérdidas,


si se sustituyen los valores y se agrupa correctamente, se obtiene:



Por lo tanto, al conectar un transformador como autotransformador, este aumenta su capacidad para transferir potencia en una proporción determinada por la relación de transformación de la conexión comotransformador. La implicación directa de esta deducción matemática es que para transferir la misma cantidad de potencia entre dos circuitos, un autotransformador es de menor tamaño que un transformador equivalente.

Posibles conexiones

Existen hasta cuatro formas diferentes de realizar las conexiones de las bobinas (primaria y secundaria) del transformador convencional para conseguir unautotransformador. Cada una de ellas con sus peculiariedades y características técnicas.
Las posibles conexiones con las relaciones de tensiones respectivas son las siguientes:

1. Primer caso: 2. Segundo caso:



3. Tercer caso: 4. Cuarto caso:...