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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD CULHUACAN

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA

LABORATORIO DE INGENIERIA ELECTRICA

MAQUINAS ELECTRICAS

PRACTICA # 1

TRANSFORMADORES

GRUPO:___4MM1_ EQUIPO: _1__ SECC: __A___ FECHA:____27/01/2015____

INTEGRANTES

1.-___________________________________2.-___________________________________

3.-___________________________________

4.-Torres Velzquez JorgeCALIFICACION: __________

REQUISITOS QUE DEBE TENER LA PRCTICA

ARTICULO DESCRIPCION

1

PORTADA (incluye los nombres de los integrantes)

2

INDICE DE ARTICULOS (paginas)

3

TEORIA DE LA PRACTICA (las cuartillas necesarias)

4

LUGAR EN QUE SE REALIZO LA PRACTICA

5

OBJETIVO GENERAL

6

PARTES DE QUE CONSTA LA PRCTICA

1) DETERMINACION DE DEVANADOS Y MEDICION DE SU RESISTENCIA

i) OBJETIVO PARTICULAR

ii) OBTENCION DE:

(a) Los Devanados del Transformador

(b) La Resistencia de Aislamiento

(c) La Resistencia de los Devanados

iii) EQUIPO USADO(Descripcin del mismo)iv) PROCEDIMIENTO(Describir como se realizo)v) TOMA DE DATOS Y ELABORACION DE TABLAS

vi) CALCULOS Y ELABORACION DE GRAFICAS

(De acuerdo a lo que se requiera para comprobar el objetivo)

vii) CONCLUSIONES(Referentes al experimento por grupo)

2) DETERMINACION DE LA RELACION DE TRANSFORMACION (Repetir los I incisos(A, C, D, E, F, G)3) EL TRANSFORMADOR TRABAJANDO EN VACIO (Repetir los incisos(A, B, C, D, E, F,G)

4) PRUEBA DEL TRANSFORMADOR EN CORTO (Repetir Los incisos (A. C, D, E, F, G)

5) PRUEBA DE EFICIENCIA Y REGULACION

(Repetir los incisos (A, C, D, E, F, G)

6) SISTEMAS TRIFASICOS

Repetir los incisos (A, C, D, E, G)

7) CONCLUCIONES GENERALES (SE DEBEN DE ELABORAR DE TODA LA PRACTICA Y DEBEN SER INDIVIDUALES)

8) BIBLIOGRAFIA

NOTA: La falta de una parte de la prctica har que se califique la prctica con 0, el no integrar conclusiones individuales har que el integrante del equipo tenga 0 en esa prctica, las conclusiones deben de referirse nicamente al experimento y no al estado del equipo o al laboratorio.

PARTE I: DETERMINACION DE LOS DEVANADOS Y MEDICION DE SU RESISTENCIA

1) OBJETIVO PARTICULAR:

Determinar los devanados de un transformador, obtener la resistencia de los devanados y la resistencia de su aislamiento.2) OBTENCION DE:

i) LOS DEVANADOS DEL TRANSFORMADOR

3) EQUIPO USADO DESCRIPCION

MULTIMETRO AVO, CON PUNTAS DE PRUEBA

4) PROCEDIMIENTO

i) Tmese un transformador cualquiera

ii) Revise que estn en buen estado sus terminales

iii) Actvese el multimetro, puede ser solo en continuidad

iv) Aplique una punta de prueba a una de las terminales del transformador y localice con lastra terminal la continuidad en otra de las puntas del transformador, como ya sea el lado primario o secundario o el lado secundario puede tener varias derivaciones localice con la punta del multimetro cuantas terminales del transformador estn conectadas al mismo devanado, cambie enseguida la escala del multimetro a ohms y haga mediciones, a fin de localizar cual de los devanados es primario o secundario

v) con los valores obtenidos haga un dibujo del transformador

vi) A CRITERIO DEL PROFESOR analice la cantidad de transformadores que indique.

Ejemplo 1. Transformador 1:

1) OBTENCION DE: LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

2) EQUIPO NECESARIO DESCRIPCION

3) 1 Medidor de resistencia de aislamiento Medidor MEGGER

4) PROCEDIMIENTO:

a) Tmese un transformador de los usados en el experimento anterior

b) Proceda a la primera prueba de acuerdo ala figura 2. Uniendo las terminales del primario y del secundario y conectando el instrumento en estos dos puntos.

c) El instrumento se opera en una de las escalas preferentemente alta 2500V.

d) Se debe de obtener mediciones entre 1500 y 200 M

e) En la segunda prueba figura 3 conecte el instrumento entre el primario del transformador y el acero o tanque del transformador.

f) En la tercera prueba figura 4 conecte el instrumento al secundario del transformador y la parte metlica o tanque del transformador

FIGURA 2 FIGURA 3

FIGURA 4

5) TOMA DE DATOS Y ELABORACION DE TABLAS:

CUADRO DE DATOS DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

TRANSFORMADOR

NUMPRUEBA 1

MPRUEBA 2

MPRUEBA 3

M

1 MONOFASICO Buen estadoCorto circuito Buen estado

2 TR1 Corto circuitoCorto circuitoBuen estado

3 CORRIENTE Buen estado Buen estadoBuen estado

4 INTENSIDAD Buen estadoBuen estadoBuen estado

5 TRIFASICO Buen estado Buen estadoBuen estado

6) LA RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS

7) EQUIPO USADO: PUENTE DE WHEATSTONE, OHMETRO ANALOGICO Y OHMETRO DIGITAL.

8) PROCEDIMIENTO:

a) En un procedimiento igual al descrito en la pagina 3 cuando se empleo el ohmetro ahora haga las mediciones pero con los instrumentos descritos para esta parte, y haga un cuadro como se describe enseguida.

9) TOMA DE DATOS Y ELABORACION DE TABLAS.

(HAGA UN CUADRO DE DATOS PARA CADA TRANSFORMADOR)

RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS, TRANSFORMADOR 1

INSTRUMENTO PRIMARIO SECUNDARIO

P1P2P3P4S1S2S3

OHMETRO ANALOGICO

OHMETRO DIGITAL

PUENTE DE WHEATSTONE

CON ESTOS VALORES DIBUJE EL TRANSFORMADOR COMO EN LA FIGURA 1

10) ESCRIBA SUS COMENTARIOS Y CONCLUSIONES REFERENTES AL EXPERIMENTO (POR GRUPO)

CONCLUSIONEn esta prctica observe que al transformador no se le puede denominar de alta o de baja hasta que en el exista una carga o un voltaje, as que en la prueba solo podamos denominarlos como si fuera primario o secundario.La medicin de resistencia se realiza con diferentes equipos en los cuales existen muchos factores que pueden afectar nuestra correcta medicin y uno de ellos el ms comn en los tres equipos fueros nuestros cables pero aun as se pudo comprobar que el cable produce una resistencia aun sin tener algn tipo de carga.

PARTE II: DETERMINACION DE LA RELACION DE TRANSFORMACION

1) OBJETIVO PARTICULAR

a) Determinar la relacin de transformacin mediante el mtodo de los dos voltmetros

2) Equipo necesario: DESCRIPCION:

Banco de pruebas Tensin variable de 0 a 127 V. C.A1Transformador variable Modulo de prueba TR1

1 Multmetro Mdulo de Multmetro AVO

1 Modulo de Voltmetros V3 20 Cables de conexin banana-banana.

3) PROCEDIMIENTO

a) Construya un circuito como en la figura 5.

b) Aplique tensin de acuerdo a las instrucciones del profesor.

4) TOMA DE DATOS

a) Tome las lecturas de la tensin de entrada con el multimetro conectado al primario

b) Tome la lectura de la tensin de salida con el multimetro conectado al secundario

i) Repetir el ejercicio 4 veces con las bobinas 1, 1y2; 1,2 y 3; 1,2,3 y 4; en serie respectivamente

ii) con los datos obtenidos haga un cuadro de datos

5) CALCULOS:

a) calcule la relacin de transformacin de las lecturas de la tensin obtenidas y pongalas en el cuadro

6) CONCLUCIONES:

a) Escriba sus comentarios y conclusiones referentes al experimento (por grupo)

RELACION DE TRANSFORMACION

CIRCUITOTensin en el

primarioTensin en el

secundarioRELACION DE

TRANSFORMACION DE TENSIONRELACION DE

TRANSFORMACIONDE ESPIRAS

1

2

3

4

5

TRANSFORMADOR TR1

FIGURA 5. TRANSFORMADOR BAJO PRUEBA

PARTE III. PRUEBA DEL TRANSFORMADOR TRABAJANDO EN VACIO

1) OBJETIVO PARTICULAR

a) Encontrar los parmetros necesarios para calcular la resistencia Ro y la reactancia Xo del ncleo del transformador.

2) OBTENER

a) A UNA TENSIN DE 127 V, La corriente de excitacin, la potencia absorbida y el ngulo de fase.

3) EQUIPO NECESARIO DESCRIPCION

Banco de pruebas Tensin variable de 0 a 127 V.C.A

1 modulo de transformador TR1

1 modulo de ampermetros A3

1 modulo de wattmetros W1

1 modulo de coseno de Cos 1 multimetro AVO

1 fasometro Fasometros

4) PROCEDIMIENTO

a) Con el equipo que se pide construya un circuito como el de la figura 6.

b) Cuando este seguro de que esta correctamente conectado aplique una tensin de 127 V. C.A.

FIGURA 6. CIRCUITO PARA PRUEBA EN VACIO DE UN TRANSFORMADOR

5) TOMA DE DATOS

Tome los siguientes datos:

Tensin de pruebaCorriente de excitacinPotenciaAngulocos

120V0.4A64 W300.86

6) CALCULOS

a) Con los datos obtenidos calcule Ro y Xo.

Imag=I0sen Imag=(0.4A)(sen 30) Imag==0.2amp.Ihte=I0cos Ihte=(0.4A)(cos30) Ihte=0.34amp.R0=V0/ Ihte R0= 120v / 0.34a R0= 352.94 ohmsX0=V0/ Imag X0= 120v / 0.2a R0= 600ohms7) COMENTARIOS Y CONCLUSIONES

a) Escriba sus comentarios y conclusiones referentes a esta prueba. (por grupo)

PARTE IV: PRUEBA DEL TRANSFORMADOR EN CORTO

1) OBJETIVO PARTICULAR

a) Encontrar los parmetros necesarios para calcular la resistencia Re y Xe del cobre del transformador.

2) OBTENER

a) Para la corriente de diseo del transformador (2A), la tensin a la cual circula la corriente de diseo, la potencia y el ngulo de fase.

3) EQUIPO NECESARIO

EL EQUIPO USADO EN ESTA PRUEBA ES EL MISMO QUE PARA LA PRUEBA III, de transformador trabajando en vaci.

4) PROCEDIMIENTO

a) Utilice el mismo circuito de la figura 6.

b) Instale un multimetro AVO en la escala de 10 A. en el primario del transformador en el lugar del ampermetro del panel A3

c) Cercirese que la fuente este a CERO VOLTS

d) Una de las terminales de salida del secundario del transformador

e) Con mucha precaucin (recuerde que el transformador esta en corto) incremente la tensin hasta que la corriente sea de 2A inmediatamente tome datos:

5) TOMA DE DATOS

Tome los siguientes datos

Tensin de pruebaCorriente de excitacinPotenciaAngulocos

6) CALCULOS

a) Con los datos obtenidos calcule Re y Xe (Resistencia y Reactancia de los devanados)

7) CONCLUCIONES

a) Escriba sus comentarios y conclusiones referentes a esta prueba (por grupo)

PARTE V: PRUEBA DE EFICIENCIA Y REGULACION

1) OBJETIVO PARTICULAR

a) Obtener los parmetros para calcular la eficiencia y la regulacin bajo prueba.

2) OBTENER

a) A tensin constante y carga variable; la tensin de salida, el factor de potencia, la corriente en el primario y el secundario, y la potencia en el primario y en el secundario.

3) EQUIPO NECESARIO DESCRIPCION

Banco de pruebas Tensin variable de 0 a 127 V.C.A

1 modulo de transformador TR1

2 modulo de ampermetros A3

2 modulo de wattmetros W1

2 modulo de coseno de Cos 2 multimetros AVO

1 fasometro Fasometro

2 resistencias De 640 ohms ajustables

4) PROCEDIMIENTO

a) Con el equipo que se indica construya un circuito como el de la figura 7

b) Cuando este seguro de que esta correctamente conectado

c) Ajuste su resistencia a un valor de 600 500 ohms (tenga cuidado al conectarla ya que al conectarla equivocadamente puede quemarla)

d) Prepare su cuadro para apuntar los datos

e) La prueba se realizara a una tensin de 127V con la carga conectada

f) El primer punto de la prueba se efectuara a 127 V con la carga conectada

g) A continuacin tome lecturas de los instrumentos y apunte los datos

h) Al llegar ala toma de la lectura V(sc) desconecte la resistencia del circuito y tome lectura de esta tensin, que desde luego ser mayor

i) La segunda lectura se realizara disminuyendo a la resistencia 100 ohms (se recuerda que la lectura de la resistencia se debe efectuar con la resistencia totalmente desconectada del circuito para no daar al multimetro)

j) En este punto tenga la precaucin de cambiar resistencias para evitar que se calienten demasiado, adems permitan calibrarlas mas exactamente

k) Reptase el procedimiento de toma de lecturas sucesivamente

l) Al llegar a la lectura mas baja de 100 ohms generalmente la lectura de la corriente se eleva a mas de 1 A. rebasando la capacidad de la resistencia, por lo que para no quemarla instalamos la segunda resistencia en paralelo para sumar 100 ohms

m) Antes de cerrar el interruptor de la lnea CAMBIE EL AMPERIMETRO SI ESTE ES DEL TIPO A3

n) Termine tomando nota de todas las lecturas

FIGURA 7. CONEXIONES PARA LA OBTENCION DE TODOS LOS PARAMETROS PARA EL CLCULO DE LA EFICIENCIA Y EL COEFICIENTE DE REGULACION.

5) TOMA DE DATOS Y ELABORACION DE TABLAS

a) En el cuadro siguiente ponga los datos obtenidos

b) En la columna correspondiente a eficiencia () calclese la eficiencia aplicando por lo menos dos conceptos (consulte con su profesor).

PRIMARIOSECUNDARIO

# V(pc)IpWp pcosp

EIpPpVsIsWsV(sc) scossEIsPs12%R

1 127

2 127

3 127

4 127

5 127

6) CALCULOS Y ELABORACION DE GRAFICAS

a) Con los datos obtenidos calcule; la potencia aparente (S), E x I en el primario y en el secundario

i) Calcule la eficiencia . La eficiencia como Ws/Wp debe ser comprobada tomando en cuenta Ro, Xo y Re, Xe.

ii) A continuacin calcule el factor de regulacin

iii) Con la eficiencia haga una grafica que se llamara grafica de eficiencia la grafica es una curva de Eficiencia contra Potencia.

b) A continuacin calcule el factor de regulacin

i) Con los datos de V(pc) o voltaje del primario referido al secundario y V(sc)

ii) Construya una grafica llamada grafica de porcentaje de regulacin, la grafica es una curva de porcentaje de Regulacin contra Tensin, V(pc) y V(sc).

7) CONCLUSIONES

Escriba sus comentarios y conclusiones referentes a esta prctica (por grupo)

7. CONCLUCIONES GENERALES

a) Las conclusiones se deben de elaborar de toda la practica por cada alumno

b) El alumno que no entregue estas conclusiones se calificara con 0

c) Las conclusiones deben referirse al experimento y deben comprobarse con la teora empleando los datos numricos obtenidos en el experimento y las graficas obtenidas del mismo.

TORRES VELAZQUEZ JORGE

Mi conclusin en general seria que existen diferentes tipos de transformadores monofsicos en los cuales podemos obtener la potencia ala que est trabajando su eficiencia y logre corroborar todo lo visto en teora lo cual me ayuda a comprender de una manera ms amplia lo explicado por la maestra tambin observar que dependiendo el nmero de espiras de los devanados, va a ser distinto su uso ya que as lo podemos denominar de alta o baja o reductor, etc.

8. BIBLIOGRAFIA

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS

CUESTIONARIO DE LA PRACTICA 1

1) Qu es la potencia de C.A? defina los parmetros y formulas que la componen.

2) Explique y describa las representaciones matemticas de la potencia compleja.

3) Dibuje y explique el triangulo de potencias para carga inductiva.

4) Dibuje y explique el triangulo de potencias para carga capacitiva..

5) Qu es un circuito trifsico? Y muestre las relaciones entre tensiones y corrientes.

6) Qu es un circuito trifsico en delta? Muestre las relaciones entre tensiones y corrientes.

7) Explique lo que es un circuito balanceado y un desbalanceado (trifsico)

8) Explique y dibuje los fasores de tensin para secuencia ABC y CBA

9) Qu es un neutro fsico y un neutro virtual?

10) Explique y enumere los diferentes tipos de medidores de potencia C.A.

11) Qu es el factor de potencia?

12) Por qu se corrige el factor de potencia en los sistemas electrnicos?

13) con que se corrige el factor de potencia? Explique

14) En la prctica Qu se observa en el wattmetro al conectar carga R, L o C?

15) Que Angulo y factor de potencia se observaron en la prctica al conectar carga R, L y C?

16) Cules son las diferencias y caractersticas de un fasometro y un factorimetro?

Fasometro.-

El Fasmetro es un instrumento para medir la diferencia de fase en circuitos de corriente alterna(factor de potencia). Este basicamente mide el desfase entre el Voltaje y la corriente, permitiendo asi calcular el Factor de potencia del circuito.Se definefactor de potencia, f.d.p., de uncircuitode corriente alterna, como la relacin entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S. Si las corrientes y tensiones son seales perfectamente sensoidales.

INCLUDEPICTURE "C:\\DOCUME~1\\ADMINI~1\\CONFIG~1\\Temp\\moz-screenshot-1.png" \* MERGEFORMATINET Tiene en su interior unabobinade tensin y una de corriente dispuestas de tal forma que si no existe defasaje, la aguja est en cero (al centro de la escala).El fasmetro puede ser inductivo o capacitivo, dependiendo del tipo de receptor, segn predominen las bobinas o los condensadores.

Principio de funcionamiento del fasmetro:Este sistema medidor contiene dos bobinas de intensidad conectadas en serie y recorridas por la corriente de una fase. El sistema voltimtrico se encuentra instalado sobre el rotor y consta de tres bobinas conectadas en estrella y alimentadas por la tensin de la fuente trifsica.FactorimetroEl factormetro es una tenaza fasimtrica, se utiliza para realizar mediciones del factor de potencia en redes monofsicas y trifsicas. Nos da una idea de s estamos trabajando con cargas inductivas o capacitivas.

CARACTERSTICAS: En Baja Tensin la intensidad nominal es de 10 a 1000 Amperes para tensiones nominales de 100 V (+/- 20 V), 200 V (+/-40 V) y 300 V (+/-80 V). Para Alta Tensin la intensidad nominal es de hasta 3000 Amperios para voltajes nominales de hasta 1000 V.17) Por qu se utiliza el frecuencimetro en esta practica?

Para poder entender o poder observar si trabajamos con cargas inductivas, capacitivas, o resistivas el cual nos puede si la corriente esta en adelanto o en atrazo respecto al voltaje y esto depende de la carga.

18) Cules son las aplicaciones que tiene un fasometro?

19) Qu diferencia existen entre un wattmetro y un watthorimetro?

20) Cules son las precauciones que deben tomar para conectar el restato de 640 volts, 1 ampere?

En el caso delrestato, ste va conectado en serie con el circuito y se debe tenercuidadode que su valor (en ohmios) y su la potencia (en Watts (vatios)) que puedeaguantarsea el adecuado para soportar la corrienteIen amperios (ampere) que va acircularpor l.0.05

0.044

0.1 ohms

1.1

1.3

1.5

MEGGER

MEGGER

MEGGER

V

127 V

N = 250

V

N1 = 100

N2 = 100

N3= 100

N4 = 100

N5 = 100

V

A3

W1

cos

FASOMETRO

127 V

V

A3

W1

Cos

FASOMETRO

127 V

V

A3

W1

Cos

FASOMETRO

R = 600 ohms