Ensayos de transformador
Páginas: 8 (1818 palabras)
Publicado: 20 de marzo de 2012
Tabla de Contenido
Transformador en vacío 1
Ensayo en vacío 2
Ejemplo 1 3
Transformador en cortocircuito 5
Ensayo en cortocircuito 6
Ejemplo 2 7
Resistencias, inductancias e impedancias en cortocircuito 7
La intensidad de cortocircuito 8
El factor de potencia de cortocircuito 8
Resumen 8
Ensayo en vacío 8
Ensayo en cortocircuito 9
BIBLIOGRAFÍA 10
ANEXOS 11Transformador en vacío
El transformador está basado en que la energía se puede transformar eficazmente por inducción electromagnética desde una bobina a otra por medio de un flujo variable, con un mismo circuito magnético y a la misma frecuencia.
La potencia nominal o aparente de un transformador es la potencia máxima que puede proporcionar sin que se produzca un calentamiento en régimen de trabajo.Debido a las pérdidas que se producen en los bobinados por el efecto Joule y en el hierro por histéresis y por corrientes de Foucault, el transformador deberá soportar todas las perdidas más la potencia nominal para la que ha sido proyectado.
Un transformador podrá entonces trabajar permanentemente y en condiciones nominales de potencia, tensión, corriente y frecuencia, sin peligro dedeterioro por sobrecalentamiento o de envejecimiento de conductores aislantes.
Ensayo en vacío
El ensayo en vacío proporciona, a través de las medidas de tensión, intensidad y potencia en el bobinado primario, los valores directos de la potencia perdida en el hierro, y deja abierto el bobinado secundario. Por lo tanto, este bobinado no será recorrido por ninguna intensidad, y no se tendrán encuenta los mínimos valores de las perdidas en el cobre para este ensayo.
Los principales datos que hay que determinar en el ensayo en vacío son:
Las pérdidas en el hierro a través de la lectura del vatímetro (W1) en el bobinado primario, entendido que la P10 es la potencia medida en el vatímetro (W1).
(PFe=P10)
La intensidad en vacío del primario a través del amperímetro (A1)
Larelación de transformación (m):
m=U1nU20
También podemos calcular, con la ayuda de los resultados:
* La impedancia (Z):
Z=U1nI10
* La potencia aparente en vacío (Ssap):
Ssap=U1n∙I10
* El ángulo de desfase (φ) o factor de potencia de vacío:
cosφ=P10Ssap
En vacío, el coseno de φ10 coincide aproximadamente con el cosφ20(cosφ20≅cosφ20).
Figura 1. Esquemaeléctrico del ensayo de un transformador en vacío.
Ejemplo 1
Calcular la potencia aparente y el factor de potencia en vacío de un transformador partiendo de los siguientes datos:
Tensión del primario | U1n | 380 V |
Intensidad del primario | I10 | 0,081 A |
Tensión del secundario | U2n | 125 V |
Potencia media con vatímetro | P10 | 2,2 W |
Resistencia del cobre | RCu | 2,4 Ω |
Conlos resultados obtenidos podemos calcular:
* La relación de transformación (m).
* La potencia activa en vacío (P10).
* La impedancia (Z).
* La potencia aparente (Ssap).
* El ángulo de desfase φ entre la tensión y la intensidad de corriente.
En el ensayo en vacío, al estar abierto el bobinado secundario, no circula ninguna intensidad por éste, lo que permite que lastensiones primarias y secundarias sean exactas a las previstas en cada bobinado. Por lo tanto:
m=U1nU2n=380 V125 V=3,04
La potencia perdida que hemos medido con el vatímetro en el bobinado primario del transformador en vacío corresponde a las perdidas en el hierro y en el cobre.
P10=2,2 W
La potencia perdida por el cobre se puede calcular mediante la resistencia del bobinado y elcuadrado de la intensidad del primario (I10)2.
La resistencia del cobre medida con un óhmetro nos da 2,4 Ω; la potencia del cobre será:
PCu=RCu=(I10)2=2,4∙0,0812=0,0015 W
El resultado indica que la potencia que se pierde por el cobre del bobinado se puede despreciaron respecto a las perdidas en el núcleo por las corrientes de Foucault y por el fenómeno de histéresis, en cualquier ensayo...
Transformador en vacío 1
Ensayo en vacío 2
Ejemplo 1 3
Transformador en cortocircuito 5
Ensayo en cortocircuito 6
Ejemplo 2 7
Resistencias, inductancias e impedancias en cortocircuito 7
La intensidad de cortocircuito 8
El factor de potencia de cortocircuito 8
Resumen 8
Ensayo en vacío 8
Ensayo en cortocircuito 9
BIBLIOGRAFÍA 10
ANEXOS 11Transformador en vacío
El transformador está basado en que la energía se puede transformar eficazmente por inducción electromagnética desde una bobina a otra por medio de un flujo variable, con un mismo circuito magnético y a la misma frecuencia.
La potencia nominal o aparente de un transformador es la potencia máxima que puede proporcionar sin que se produzca un calentamiento en régimen de trabajo.Debido a las pérdidas que se producen en los bobinados por el efecto Joule y en el hierro por histéresis y por corrientes de Foucault, el transformador deberá soportar todas las perdidas más la potencia nominal para la que ha sido proyectado.
Un transformador podrá entonces trabajar permanentemente y en condiciones nominales de potencia, tensión, corriente y frecuencia, sin peligro dedeterioro por sobrecalentamiento o de envejecimiento de conductores aislantes.
Ensayo en vacío
El ensayo en vacío proporciona, a través de las medidas de tensión, intensidad y potencia en el bobinado primario, los valores directos de la potencia perdida en el hierro, y deja abierto el bobinado secundario. Por lo tanto, este bobinado no será recorrido por ninguna intensidad, y no se tendrán encuenta los mínimos valores de las perdidas en el cobre para este ensayo.
Los principales datos que hay que determinar en el ensayo en vacío son:
Las pérdidas en el hierro a través de la lectura del vatímetro (W1) en el bobinado primario, entendido que la P10 es la potencia medida en el vatímetro (W1).
(PFe=P10)
La intensidad en vacío del primario a través del amperímetro (A1)
Larelación de transformación (m):
m=U1nU20
También podemos calcular, con la ayuda de los resultados:
* La impedancia (Z):
Z=U1nI10
* La potencia aparente en vacío (Ssap):
Ssap=U1n∙I10
* El ángulo de desfase (φ) o factor de potencia de vacío:
cosφ=P10Ssap
En vacío, el coseno de φ10 coincide aproximadamente con el cosφ20(cosφ20≅cosφ20).
Figura 1. Esquemaeléctrico del ensayo de un transformador en vacío.
Ejemplo 1
Calcular la potencia aparente y el factor de potencia en vacío de un transformador partiendo de los siguientes datos:
Tensión del primario | U1n | 380 V |
Intensidad del primario | I10 | 0,081 A |
Tensión del secundario | U2n | 125 V |
Potencia media con vatímetro | P10 | 2,2 W |
Resistencia del cobre | RCu | 2,4 Ω |
Conlos resultados obtenidos podemos calcular:
* La relación de transformación (m).
* La potencia activa en vacío (P10).
* La impedancia (Z).
* La potencia aparente (Ssap).
* El ángulo de desfase φ entre la tensión y la intensidad de corriente.
En el ensayo en vacío, al estar abierto el bobinado secundario, no circula ninguna intensidad por éste, lo que permite que lastensiones primarias y secundarias sean exactas a las previstas en cada bobinado. Por lo tanto:
m=U1nU2n=380 V125 V=3,04
La potencia perdida que hemos medido con el vatímetro en el bobinado primario del transformador en vacío corresponde a las perdidas en el hierro y en el cobre.
P10=2,2 W
La potencia perdida por el cobre se puede calcular mediante la resistencia del bobinado y elcuadrado de la intensidad del primario (I10)2.
La resistencia del cobre medida con un óhmetro nos da 2,4 Ω; la potencia del cobre será:
PCu=RCu=(I10)2=2,4∙0,0812=0,0015 W
El resultado indica que la potencia que se pierde por el cobre del bobinado se puede despreciaron respecto a las perdidas en el núcleo por las corrientes de Foucault y por el fenómeno de histéresis, en cualquier ensayo...
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