2do Lab de Maquinas

8/19/2019 2do Lab de Maquinas

1/28

OPERACIÓN DE

MAQUINAS ELECTRICAS

Y TRANSFORMADORES

Laboratorio 2

“EFICIENCIA Y REGULACION DE UN

TRANSFORMADOR”

2015


2/28

“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 TRANSFORADORDado !"e e#isten resistencias $ reactancias intercaladas en serie con los%o%inados del transformador& c"ando circ"le "na corriente de car'a (or los%o%inados la tensión del sec"ndario se )era red"cida. *a caída de tensiónser+ entonces la diferencia al'e%raica entre la tensión e,ca- delsec"ndario en )acio E2/ $ la !"e a(arece c"ando el transformador tra%a0aen car'a U2/

22 U E u −=

A men"do es m+s con)eniente e#(resar esta caída de (otencial entrminos de (orcenta0e referidos a la tensión de )acío. A este )alor se ledenomina coeficiente de re'"lación. 3/

%100

2

22×

−=

E

U E ε

Tam%in se ("ede e#(resar como la si'"iente relación

ϕ ϕ ε SenuCosuCC CC X R

+=

Donde

%100

1

1×

⋅=

U

I Ru

CC

RCC

$

%100

1

1×

⋅=

U

I X u

CC

X CC

3 4 Coeficiente de re'"lación

CC Ru

4 Caída de tensión ó5mica de cortocirc"ito.

CC X u

4 Caída de tensión ind"cti)a de cortocirc"ito.ϕ Cos

4 Factor de (otencia de la car'a


3/28

RENDIMIENTO DE UN TRANSFORMADORSe ("ede decir !"e el rendimiento de "n transformador es la relación entrela (otencia s"ministrada a la car'a (or el sec"ndario 62/ $ la (otenciaa%sor%ida de la red (or el (rimario 61/& e#(resada en (orcenta0e

100100

2

2

1

2×

++

=×=

Cu Fe P P P

P

P

P η

1002

22

22×

++

=

Cu Fen

n

P C P Cos I CU

Cos I CU

θ

θ η

nn I

I

I

I C

1

1

2

2==

Cu

Fe

P

P C =max

Donde7 4 Rendimiento del transformador en 8.61 4 6otencia a%sor%ida de la red (or el (rimario.62 4 6otencia acti)a cedida a la car'a.6Fe 4 6erdidas en el 5ierro.

6C" 4 6erdidas en el co%re.C 4 9ndice de car'aCma# 4 9ndice de car'a donde se da la m+#ima e,ciencia deltransformador


4/28

EQUIPOS Y MATERIALES:

Cantida

d Descrici!n Marca M"de#"

O$ser%aci!

n

:1F"ente de alimentación)aria%le

:1 Transformador 22:;11: ):1


5/28

PROCEDIMIENTO

1. Im(lemente el circ"ito de la ,'"ra 1.

Fi&'ra (

2. Calc"lamos (ar+metros de corto $ )acío

ENSAYO DE CORTO CIRCUITO ENSAYO DE VACIO

=. Alimente el transformador con s" )olta0e nominal $ anote los )alores en lasi'"iente ta%la

Ta%la :1R


6/28

@. 6ara cada "na de las car'as em(leadas calc"le el coe,ciente de re'"lación$ el rendimiento del transformador

Ta%la :2R

E#(erimental Teórico3 7 3 7

1 11:: :.=128 @.?B 1.@:B @.?B

2 22:: :.@@8 @B.B@ 1.?@ @1.?B

= @@:: :.:8 @.1 1.1 ?.2?

@ 11::;22:: :.28 =. :.:: :.=@

? 11::;@@:: :.2@8 1.@@ :.@?@? BB.=

C+lc"los e#(erimentales1100 2200

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.548

111.2∗100

ε=0.3129

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.307

0.307+2.339+4.062∗100

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.7

111.2∗100

ε=0.4499

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=5.849

5.849+2.339+4.062∗100


7/28

η=4.57η=47.74

4400 1100/2200

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.3

111.2∗100

ε=0.0899

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=11.47

11.47+2.339+4.062∗100

η=64.18

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−110.1

111.2∗100

ε=0.9892

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=33.6

33.6+2.339+4.062∗100

η=83.99

1100/4400

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−110.5

111.2∗100

ε=0.6294

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=28.1

28.1+2.339+4.062∗100

η=81.44


8/28

C+lc"los teóricos1100 2200

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.548

110∗100

ε=1.407

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.307

0.307+3.619+4.6∗100

η=3.6

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.7

110∗100

ε=1.54

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=5.849

5.849+3.619+4.6∗100

η=41.57

4400 1100/2200

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.3

110∗100

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−110.1

110∗100


9/28

ε=1.18

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=11.47

11.47+3.619+4.6∗100

η=58.25

ε=0.0909

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=33.6

33.6+3.619+4.6∗100

η=80.34

1100/4400

ε= E2−U 2

E2∗100

ε=110−110.5

110∗100

ε=0.4545

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=28.1

28.1+3.619+4.6∗100

η=77.36

?. Im(lemente el circ"ito de la si'"iente ,'"ra.


10/28

Fi&'ra )

. Alimente el transformador con s" )olta0e nominal $ anote los )alores en lasi'"iente ta%la

Ta%la :=*


11/28

C+lc"los e#(erimentales3.5 H 7 H

ε=

E2−U

2

E2∗

100

ε=111.2−111.6

111.2∗100

ε=0.3597

η= P

2

P2+ Pfe+ P

cu

∗100

η=2.604

2.604+2.339+4.062∗100

η=28.91

ε=

E2−U

2

E2∗

100

ε=111.2−111.6

111.2∗100

ε=0.3597

η= P

2

P2+ Pfe+ P

cu

∗100

η=1.476

1.476+2.339+4.062∗100

η=18.73

14 H 3.5/14 H

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.7

111.2∗100

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.4

111.2∗100


12/28

ε=0.4496

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.881

0.881+2.339+4.062∗100

η=12.09

ε=0.179

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=4.034

4.034+2.339+4.062∗100

η=38.65

3.5/14 H

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.7

111.2∗100

ε=0.449

η= P

2

P2+

Pfe+

Pcu

∗100

η=3.42

3.42+2.339+4.062∗100

η=34.82

C+lc"los teóricos3.5 H 7 H

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.6

110∗100

ε=1.45

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.6

110∗100

ε=1.45


13/28

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=2.604

2.604+3.619+4.6∗100

η=24.05

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=1.476

1.476+3.619+4.6∗100

η=15.22

14 H 3.5/7 H

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.7

110∗100

ε=1.54

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.881

0.881+3.619+4.6∗100

η=9.68

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.4

110∗100

ε=1.27

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=4.034

4.034+3.619+4.6∗100

η=32.92

3.5/14 H

ε= E2−

U 2 E2

∗100

ε=110−111.7

110∗100

ε=1.54


14/28

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=3.42

3.42+3.619+4.6∗100

η=29.38

. Im(lemente el circ"ito de la si'"iente ,'"ra.

Fi&'ra *

. Alimente el transformador con s" )olta0e nominal $ anote los )alores en lasi'"iente ta%la

Ta%la :?C


15/28

1:.6ara cada "na de las car'as em(leadas calc"le el coe,ciente de re'"lación$ el rendimiento del transformador

Ta%la :

C E#(erimental Teórico3 7 3 7

1 :.B2 :.1B =. :.1 2.

2 1.@? :.: @.:= 1.1 =.1B

= 2. : @. 1.: =.

@ :.B2;1.@? :.: B.? 1.1 ?.@

? :.B2;2. :.: .1?B@ 1.1 @.

1.@?;2. :.1B 1=.: 1.2B 1:.@

C+lc"los e#(erimentales0.72 1.45

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111

111.2∗100

ε=0.1798

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.245

0.245+2.339+4.062∗100

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.3

111.2∗100

ε=0.0899

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.269

0.269+2.339+4.062∗100


16/28

η=3.68η=4.03

2.89 0.72/1.45

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.2

111.2∗100

ε=0

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.315

0.315+2.339+4.062∗100

η=4.69

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.3

111.2∗100

ε=0.0899

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.519

0.519+2.339+4.062∗100

η=7.5

0.72/2.89 1.45/2.89

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.3

111.2∗100

ε=0.0899

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.42

0.42+2.339+4.062∗100

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−111.4

111.2∗100

ε=0.1798

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.964

0.964+2.339+4.062∗100


17/28

η=6.1574 η=13.08

C+lc"los teóricos0.72 1.45

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.

110∗100

ε=0.91

η= P2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.245

0.245+3.619+4.6∗100

η=2.89

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.3

110∗100

ε=1.18

η= P2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.269

0.269+3.619+4.6∗100

η=3.17

2.89 0.72/1.45

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.2

110

∗100

ε=1.09

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.3

110

∗100

ε=1.18

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100


18/28

η=0.315

0.315+3.619+4.6∗100

η=3.69

η=0.519

0.519+3.619+4.6∗100

η=5.94

0.72/2.89 1.45/2.89

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.3

110∗100

ε=1.18

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.42

0.42+3.619+4.6∗100

η=4.86

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−111.4

110∗100

ε=1.27

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=0.964

0.964+3.619+4.6∗100

η=10.49

11.Im(lemente el circ"ito de la si'"iente ,'"ra.


19/28

Fi&'ra +

12.Alimente el transformador con s" )olta0e nominal $ anote los )alores en lasi'"iente ta%la

Ta%la :?

R * CosG


20/28

1=.6ara cada "na de las car'as em(leadas calc"le el coe,ciente de re'"lación$ el rendimiento del transformador

Ta%la :

R *E#(erimental Teórico

3 7 C 3 7

1 @@::H=.? :.2 @?.: :.11@ :.1 =

2 @@:::HB :.2 =.? :.1:1 :.1 =@

= @@::H1@ :.=? 2.? :.:B :.B2 2@.@

@ 22::H=.? :.?= ?.B= :.1= :.?@? ?:.?2

? 22::HB :.@@ @=. :.1@1 :.= =B.@

22::H1@ :.@@ 2B.? :.2 :.= 22.

C+lc"los e#(erimentales4400+3.5 4400+7

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−110.9

111.2∗100

ε=0.2698

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=5.255

5.255+2.339+4.062∗100

η=45.08

c= I 1

I n1

c=0.026

0.227

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−110.9

111.2∗100

ε=0.2698

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=4.241

4.241+2.339+4.062∗100

η=39.85

c= I 1

I n1

c=0.023

0.227


21/28

c=0.114c=0.101

4400+14 2200+3.5

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−110.8

111.2∗100

ε=0.359

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=2.725

2.725+2.339+4.062∗100

η=29.85

c= I 1

I n1

c=0.018

0.227

c=0.079

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−110.6

111.2∗100

ε=0.539

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=8.393

8.393+2.339+4.062∗100

η=56.73

c= I 1

I n1

c=0.044

0.227

c=0.193

2200+7 2200+14

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−110.7

111.2∗100

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=111.2−110.7

111.2∗100


22/28

ε=0.449

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=4.962

4.962+2.339+4.062∗100

η=43.66

c= I 1

I n1

c=0.032

0.227

c=0.141

ε=0.449

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=2.429

2.429+2.339+4.062∗100

η=27.5

c= I 1

I n1

c=0.021

0.227

c=0.092

C+lc"los teóricos4400+3.5 4400+7

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−110.9

110∗100

ε=0.818

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=5.255

5.255+3.619+4.6∗100

η=39

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−110.9

110∗100

ε=0.818

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=4.241

4.241+3.619+4.6∗100

η=34


23/28

4400+14H 2200+3.5 H

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−110.8

110∗100

ε=0.72

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=2.725

2.725+3.619+4.6∗100

η=24.89

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−110.6

110∗100

ε=0.545

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=8.393

8.393+3.619+4.6∗100

η=50.52

2200+7 H 2200+14 H

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−110.7

110∗100

ε=0.636

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=4.962

4.962+3.619+4.6∗100

η=37.64

ε= E

2−U

2

E2∗100

ε=110−110.7

110∗100

ε=0.636

η= P

2

P2+ Pfe+ Pcu∗100

η=2.429

2.429+3.619+4.6∗100

η=22.8


24/28

ACTIVIDAD

1/ Realice "na 'ra,ca


25/28

@/ Realice "na - )s C con los datos de la ta%la B $ .

?/ Realice "na . )s C con los datos de la ta%la B $ .

/ Realice "na 'ra,ca - )s . con los datos de la ta%la B $ .


26/28

B/ Realice "na 'ra,ca - )s / con los datos de la ta%la B $ .

/ Analice las 'ra,cas $ comente las tendencias.

JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ..

JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ..JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ..JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ..JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.

/ A contin"ación se (resentan los datos de 2 transformadores monof+sicoso%tenidos de los corres(ondientes ensa$os de )acío $ corto. Se (ide 5allar

a. m 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

%. I1n 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

c. I2n 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

d. Rcc 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

e. Lcc 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

f. Mcc 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

'. "CC 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK


27/28

5. "Rcc 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

i. "Lcc 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

0. ICC1 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

. ICC2 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

l. 3 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK m. 6Fe 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

n. 6C" 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

o. Tensión a (lena car'a en el sec"ndario 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

(. Rendimiento a (lena car'a (ara el factor de (otencia indicado.

n 4 KKKKKKKKKKKKKKKKK

Trans0"r1ad"r

(2 )2

Sn


28/28

Obervacione 2eriodo+ 3ec4a+

ocu"en!o de Evaluación

Hoja de Trabajo 5 Arc4ivo in)or"*!ico

In)or"e T6cnico 2lano

Cao O!ro+

CRITERIO A E/AL-ACI7N E8celen!e 9uenoRe$uiereMejora

Noacep!able

2un!ajeLo%rado

Determinó la caída de tensión en el transformador (Procedimiento,Conexiones, Precisión)

: ; ( 0

Determino el rendimiento del transformador (Procedimiento, Conexiones,Precisión)

: ; ( 0

Mostró conocimientos sobre los contenidos practicados en el laboratorio.(Respuestas , prueba oralescrita, inter!enciones solicitadas)

< : ; 0

"raba#o con $e%uridad, Puntualidad, &rden ' Limpiea.; ( 1 0

nforme* Caratula, Redacción, &rto%rafía, Resultados ' Conclusiones : ; ( 0

P!"#$% T&"#'

Co"en!ario al alu"no+

=e llenado obli%a!orio>

2un!aje ecripción

E8celen!e : Co"ple!o en!endi"ien!o del proble"a' realiza la ac!ividad cu"pliendo !odo lo re$ueri"ien!o.

9ueno ; En!endi"ien!o del proble"a' realiza la ac!ividad cu"pliendo la "a#or&a de re$ueri"ien!o.

Re$uiere "ejora ( 9ajo en!endi"ien!o del proble"a' realiza la ac!ividad cu"pliendo poco de lo re$ueri"ien!o.

No Acep!able 0 No de"ue!ra en!endi"ien!o del proble"a o de la ac!ividad.

Documents

2do Lab de Maquinas