1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA
DE MEXICO.
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES DE ARAGÓN.
Laboratorio de maquinas eléctricas
Práctica número 2: pruebas a transformadores.
Alumno: Fernández Cano Veronico David Ricardo.
No. de cuenta: 41205778-6.
Grupo: jueves 11-12:30
Ciclo escolar: 2014-1
Fecha de realización: 03102013.
Fecha de entrega: 10/10/2013.
2. Pruebas a transformador monofásico
ING ABEL VERDE CRUZ
Material:
Transformador monofásico
Puente de kelvin
Puente de wheanstone
Modulo de voltímetro de c.d.
Modulo de amperímetro de c.d.
Miliamperímetro de c.a(marca yew)
Modulo de voltímetro de c.a.
Modulo de amperímetro de c.a.
Megger
Wattmetro monofásico
Características de modulo
Del panel frontal del modulo del transformador obtenga la siguiente información:
CARACTERÍSTICAS:
Datos Nominales:
Potencia:
Relación de transformación:
Frecuencia:
60 VA
120 / 208 V (voltaje)
60 hz
0.5 / 0.3 A( corriente)
Prueba de resistencia óhmica
Objetivo: A través de esta prueba se identifican falsos contactos y espiras abiertas o en cortocircuito al
interior de las bobinas del transformador.
Métodos se utilizan el método de puentes y el de caída de tensión.
3. Puente de Wheanstone y kelvin: Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el
equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un
circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.
Compare los instrumentos, observe las perillas y comente con el instructor su forma de
conectar y operar.
Llene la siguiente tabla:
Puntos
1-2
3-4
3-7
3-8
4-7
4-8
5-9
5-6
6-9
7-8
Método de caída de tensión:
P. Wheanstone
.875
30
15
25.5
15
4.25
4.4
8.7
4.75
11.5
P.kelvin
1
29
8.6
25.6
15.2
4.52
4.336
8.661
4.951
11
La caída de tensión se entiende como la pérdida de potencial en la conducción de
corriente eléctrica en un conductor, originada por la distancia o la sección transversal del
mismo, y que se refleja como aumento de corriente y disminución de voltaje.
Para el cálculo de esta tenga presente que para una bobina su corriente es alta pero el
voltaje aplicado es de c.d. por lo tanto incrementa el grado que se queme.
La prueba es instantánea con una tensión de prueba de 5 V c.d.
Alambre el siguiente circuito:
Cierre vea las magnitudes del voltímetro y amperímetro y abra el interruptor lo más
pronto posible (recuerde que se puede quemar la bobina)
4. Mida la corriente y voltaje de cada par de puntos y anótelo en la siguiente tabla:
puntos
1-2
3-4
3-7
3-8
4-7
4-8
5-9
5-6
6-9
V
.5
1.5
1
.5
1
.1
4
.5
.5
I
40
38
41
40
40
80
80
90
100
R=V/I
.0125
.0395
.0243
.0125
.025
.0015
.05
.00555
.005
Compare estos valores con la tabla anterior y de sus conclusiones:
Se vio que la prueba sirve básicamente para ver que los devanados estén
conectados correctamente. Existen 2 métodos para realizar esta prueba, método del
puente de Wheanstone o Kelvin y el método de la caída de tensión.
Se vio que es más fácil de ocupar el puente de Kelvin ya que solo consistía en
mover una sola perilla, sin embargo es más exacta la medición con el puente de
Wheanstone aunque nos resulto un poco más complicado de realizar la medición ya
que su manejo implicaba mover 4 perillas con diferentes múltiplos en las unidades
para alcanzar más exactitud.
La prueba de los puentes de Wheanstone y de Kelvin es más usada que la prueba
de la caída de tensión porque esta ultima puede dañar al equipo, y además de que
la aplicación de la corriente directa al transformador debe ser por un periodo de
tiempo muy corto para no dañarlo, hace que la medición no sea muy exacta. Para
realizar el método de la caída de tensión se conectan los devanados a una corriente
continua y se toman las lecturas de la corriente y de la tensión, para que a partir de
ahí se calcule la resistencia.
Se concluyo que esta prueba nos ayuda a detectar problemas que pudieran afectar
el funcionamiento del transformador, tales como las pérdidas de potencian y
comprobar las conexiones internas.
5. Prueba de relación de transformación
Objetivo:
Con esta prueba se establece una relación entre el número de vueltas que lleva el
devanado de alta tensión contra el número de vueltas del devanado de baja tensión para
las diferentes posiciones del tap de un transformador, con lo que se determina la correcta
correspondencia entre los voltajes de entrada y de salida de acuerdo a lo especificado por
el fabricante del mismo
Método de los dos voltímetros y transformador patrón
Conecte un voltímetro de c.a. en la entrada y salida del transformador
Regule el voltaje de entrada y llene la sig. tabla:
PRUEBA DE relación de transformación
V regulable
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
Vp
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
Vs
0
13
22
33.5
43
55
65
75
85.5
96
100
122
α = Vp / Vs
0
α = 10/13 = 0.7692
α = 20/22 = 0.9090
α = 30/33.5 = 0.8955
α = 40/43 = 0.9302
α = 50/55 = 0.9090
α = 60/65 = 0.9230
α = 70/75 = 0.9333
α = 80/85.5 = 0.9356
α = 90/96 = 0.9375
α = 100/100 = 1
α = 120/122 = 0.9836
Con dos transformadores monofásicos conecte el sig. circuito.
Aplique el voltaje regulable
Cheque las lecturas de los voltímetros y llene la tabla
Verifique la relación de transformación.
6. PRUEBA DE relación de transformación
Voltajes
V1
V2
Medición
120
120
α = V (T.P) / V (T.D)=1
---------------------------------------------------------
Conclusiones:
Para esta prueba lo importante es que se ven el número de vueltas del devanado
primario con respecto al devanado secundario, para así poder saber cuál va a ser la
tensión obtenida con respecto a la tensión que se le suministra al devanado
primario.
Para esta se le aplico una tensión de valor conocido a uno de los devanados y se
con la tensión que apareció en el otro devanado se midieron por medio de
voltímetros. Ya en la teoría se reviso que la relación de transformación es la
siguiente:
Se puede usar un voltímetro para medir la tensión en el devanado que no se conoce
y se aplica un voltaje apropiado en el otro devanado, conociendo estas dos
tensiones se puede calcular la relación de transformación.
También se puede conectar un potenciómetro entre los devanados del
transformador y después calcular la relación entre las resistencias.
También se puede comparar la tensión del transformador con la de un
transformador patrón que este calibrado, los 2 transformadores se conectan en
paralelo se aplica tensión en los devanados de alta tensión y los devanados de baja
tensión se conectan a un detector sensible.
7. Prueba de circuito abierto y corto circuito
Objetivo: determinación de los valores de los parámetros en el modelo de transformador.
Es posible determinar experimentalmente los valores de las inductancias y resistencias en el
modelo de transformador. Una aproximación adecuada de estos valores se puede obtener con dos
pruebas solamente: la prueba de circuito abierto y la prueba de corto circuito.
PRUEBA CIRCUITO ABIERTO
Prueba
P.C.A
V
120
I
45ma
P
3
PRUEBA CORTO CIRCUITO
Prueba
P.C.C
Vreg
13
Inom
0.5
P
2
La relación de transformación es unitaria
Reqv
20
Xeqv
34.64
Rp
10
Rs
10
Xp
17.32
Xs
17.32
Rn
1920
Xm
2571.4
De sus conclusiones:
Se determino la tensión requerida para que en el transformador pudiera circular una
corriente nominal haciendo un corto circuito en uno de los devanados.
Con la corriente nominal se toman medidas de la corriente y del voltaje, mediante
cálculos se puede obtener la magnitud de la impedancia y la relación de
transformación para la corriente.
Para realizar la prueba se necesito que el voltaje en el devanado primario estuviera
de acuerdo con la corriente nominal para así no causarle dalo al transformador,
también se vio que esta prueba puede desarrollarse de igual manera para ambos
lados del transformador y así poder obtener los valores correspondientes de las
impedancias.
PRUEBAS A UN TRANSFORMADOR
PRUEBA DE POLARIDAD
9. PRUEBA DE POLARIDAD
Voltajes
V1
V2
120
208
PRUEBA CIRCUITO ABIERTO
Prueba
P.C.A
Carga
R
L
C
Vreg
α = V (T.P) / V
(T.D)=1
---------------------------------------------------------
Medición
V
120
I
45
P
3
PRUEBA CORTO CIRCUITO
Prueba
P.C.C
REGULACIÓN DE VOLTAJE
V vacio
120
120
120
Vnom
Vreg
13
Inom
.5
V carga
110
140
140
%Z = (Vreg/Vnom)*100
P
2
10. CONCLUSIÓN:
Para este método se conectan en paralelo los devanados de alta tensión del
transformador al que se le está aplicando la prueba con otro transformador
que se ocupa como patrón de medida, se aplica una tensión reducida y se
mide en las terminales de baja tensión y para ello el voltímetro tiene que
marcar 0 y así estará indicando que la polaridad de los transformadores será
la misma.
La otra forma de verificar la polaridad es por medio de corriente en los
devanados y la aguja del voltímetro indicara si la polaridad es aditiva o no.
El otro método existente para esta prueba es el que consiste en que se
conecten los devanados del transformador y se aplica un voltaje y después
se miden los voltajes en los devanados comparados con el voltaje que les
fue aplicado y si la lectura es una cantidad menor la polaridad es sustractiva
y en el caso contrario la polaridad será aditiva.
