Tecnologo

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

INFORME
Laboratorio de Conversión Electromecánica de Energía
Práctica #:4
Tema:EL AUTOTRANSFORMADOR

Realizado por:
LCEMa11GR5-3-4

ALBORNOZ MICHAEL Grupo:
MORALES CARLOS
PROAÑO PABLO
SOLÍS EDWIN

Fecha de Realización: 2011-10-25

Agosto - Enero(2012-1)
INFORMENᵒ 4
1. TITULO:

El AUTOTRANSFORMADOR

2. OBJETIVO:

Determinar el comportamiento del autotransformador, las ventajas y desventajas que tiene éste.

3. TEORÍA
.

4. EQUIPOS
* Transformador monofásico
* Amperímetros de ca
* Voltímetro de ca

5. CUESTIONARIO
a) Calcular el rendimiento como transformador y como autotransformador. Analizar y justificar losresultados obtenidos.

DATOS EXPERIMENTALES
Circuito Autotransformador
| VA [V] | IA [A] | VB [V] | IB [A] | IC [A] |
CARGA 0 | 247 | 0,2 | 123,7 | 2 | 1,8 |
CARGA 1 | 241,5 | 3,2 | 123,7 | 6,9 | 3,8 |
CARGA 2 | 236 | 6,1 | 123,7 | 12,8 | 6,5 |
CARGA 3 | 219 | 8,5 | 123,7 | 17,7 | 8,8 |

Circuito Transformador
| Vp [V] | Ip [A] | Vs [V] | Is [A] |
CARGA 0 | 122,5 | 1,8 |244,8 | 0,2 |
CARGA 1 | 122,5 | 6,9 | 238,4 | 3,1 |
CARGA 2 | 122,5 | 12,6 | 233,3 | 6,1 |

DESARROLLO DEL INFORME
CÁLCULOS DE POTENCIA DE ENTRADA Y SALIDA
Circuito Autotransformador

| Potencia Entrada [W] | Potencia Salida [W] |
CARGA 0 | 49,4 | 247,4 |
CARGA 1 | 772,8 | 853,53 |
CARGA 2 | 1439,6 | 1583,36 |
CARGA 3 | 1861,5 | 2189,49 |

Circuito Transformador

  | PotenciaEntrada [W] | Potencia Salida [W] |
CARGA 0 | 220,5 | 48,96 |
CARGA 1 | 845,25 | 739,04 |
CARGA 2 | 1543,5 | 1423,13 |

Para el cálculo del rendimiento de un transformador o auto transformador se utiliza la siguiente relación:
n(%)=PsalidaPentrada*100

RENDIMIENTO (AUTOTRANSFORMADOR) |
CARGA 1 | CARGA 2 | CARGA 3 |
110,44% | 109,98% | 117,62% |

RENDIMIENTO (TRANSFORMADOR) |CARGA 1 | CARGA 2 |
87,43% | 92,20% |

Análisis y justificación de resultados:
Como se puede observar el rendimiento en el autotransformador es mayor que en transformador estándar y la regulación de voltaje es menor, mientras que en el transformador la regulación de voltaje es mayor en comparación a cada paso de carga. De acuerdo a la teoría se cumple el principio que dice que la eficienciaen el autotransformador es mayor a la que un transformador estándar, es por ello que estos autotransformadores son utilizados en a transferencia de energía eléctrica a nivel nacional.

Estos fenómenos se pueden explicar por el siguiente esquema grafico:

b) ¿Porqué la eficiencia de un autotransformador es por lo general más alta que la de un transformador estándar de relación de voltaje ykilovoltio-amperes nominales similares?
El rendimiento mayor se consigue con un autotransformador, ya que la potencia que entrega el autotransformador es mayor a la que entrega el transformador a una carga de idénticas características, si analizamos la formula:
η%=PentregadaPconsumida×100
Considerando que la S’ del autotransformador es:
S'=N2N1+1S
Siendo S, la potencia nominal detransformador.
ηautotransformador>ηtransformador
.

c) ¿Por qué en un autotransformador se obtiene una potencia mayor que la que se tendría como un transformador estándar?
Con respecto a la potencia, para el transformador se cumple que:

O bien, despreciando las pérdidas,

La potencia al conectarlo como autotransformador es:

O bien, despreciando las pérdidas,

Si se sustituyen losvalores 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 como transformador. La implicación directa de esta deducción matemática es que para transferir la misma cantidad de potencia entre dos circuitos, un...