maquinas

MAQUINAS ELECTRICAS I
Practica No. 2. Transformadores monofásicos:
Pruebas de vacío y corto
OBJETIVOS
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Determinar la polaridad de un transformador monofásico.
Realizar las pruebas de vacío y cortocircuito a un
transformador monofásico.
Conectar el transformador como autotransformador y
determinar su relación de transformación.
Realizar las pruebas de vacío ycortocircuito al
autotransformador monofásico.
Determinar experimentalmente el rendimiento y la
regulación del autotransformador monofásico.
Evaluar la comprensión de lo realizado y observado en el
laboratorio.

ACTIVIDADES PREVIAS
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Leer detenidamente este documento.
Prestar atención a la explicación del profesor y/o
laboratorista.

EQUIPO NECESARIO
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2 Wáttmetros.
2Amperímetros (0 a 10 A).
1 Multímetro Digital.
1 Voltímetro de bobina móvil (0 a 20V).
2 Transformadores de Corriente (20/5 A).
1 Transformador monofásico bidevanado.

MARCO TEORICO
Los transformadores monofásicos bidevanados tienen dos
devanados acoplados magnéticamente, montados sobre un
núcleo común. Normalmente un devanado tiene más espiras
que el otro y por tanto, su tensión nominales mayor, al igual
que su resistencia. A este devanado se le denomina devanado
de alta, mientras que el otro recibe el nombre de devanado de
baja. En operación uno de los devanados se conecta a la fuente
de alimentación y recibe el nombre de devanado primario,
mientras que el otro está conectado a la carga y se le llama
devanado secundario. Cuando el primario es el devanado de
baja, nosreferimos al transformador como elevador. Por el
contrario, si el primario es el devanado de alta, se dice que el
transformador es reductor.
Al existir un flujo resultante en el núcleo, que es común a los
devanados y dado que ese flujo es variable en el tiempo, por la
ley de inducción de Faraday en los devanados se induce tensión.
La polaridad de las tensiones inducidas está determinada por laley de Lenz, según la cual la tensión inducida se opone a la
causa que la produce. Por tanto, en el primario de la tensión
inducida tiene una polaridad contraria a la de la tensión aplicada
por la fuente, mientras que en el secundario la tensión inducida
actúa como fuente que alimenta a la carga.

Polaridad de un transformador monofásico bidevanado
La polaridad de un transformadormonofásico bidevanado no es
más que la forma de identificar la polaridad relativa entre dos
tensiones inducidas. Es equivalente a la convención de los
puntos que se sigue con respecto a las bobinas acopladas
magnéticamente. Para señalar esa polaridad, los extremos de
cada devanado se marcan siguiendo una convención. La norma
estadounidense (americana) utiliza la letra H para los bornes del
devanadode alta, mientras que los de baja se identifican con la
letra X. Así, si el devanado de alta tiene dos terminales y el de
baja tres, ellos se identifican como H1, H2 los de alta y X1, X2,
X3 los de baja. Los extremos del devanado de baja serian X1 y
X3. Por su parte, la norma europea utiliza letras mayúsculas
para el lado de alta (U, X) y minúsculas para el lado de baja (u,
x).
Atendiendolas normas, los bornes se designan de tal forma que
cuando la tensión aplicada en el lado de alta en el borne H1 (U),
la tensión del lado de baja es positiva en el borne X1 (u). Así,
los bornes H1(U) y X1(u) tienen igual polaridad y la tensión
𝑉 𝐻1𝐻2 (𝑉 𝑈𝑋 ) esta aproximadamente en fase con la tensión
𝑉 𝑋1𝑋2 𝑈(𝑉𝑢𝑥 ) . No están exactamente en fase debido a la
resistencia de los devanados y susreactancias de dispersión.
Por lo anteriormente expuesto, se debe conocer la polaridad de
los transformadores monofásicos antes de conectarlos en serie
o en paralelo, así como también para conformar bandas
trifásicas y para configurar autotransformadores.
Para determinar la polaridad de un transformador monofásico
bidevanado se puede utilizar un vóltmetro de bobina móvil. En
ese caso,...