MANTENIMIENTO DE SUBESTACIONES Y REDES ELECTRICAS ESPOCH
FACULTAD DE MECÁNICA - ESCUELA DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO
GUÍA DE LABORATORIO DE MANTENIMIENTO DE SUBESTACIONES Y REDES ELECTRICAS
Práctica No 4 TEMA:
“EL AUTOTRANSFORMADOR - EXPERIMENTO DE LABORATOIRO # 42”
1. DATOS GENERALES: NOMBRE:
Javier Narváez
CÓDIGO:
1043
NOMBRE:
Jonny Bayas
CÓDIGO:
1044
NOMBRE:
Favian Calderon
CÓDIGO:
1019
NOMBRE:
Fernando Balarezo
CÓDIGO:
1008
NOMBRE:
Diego Paguay
CÓDIGO:
0968
GRUPO No.:
3
FECHA DE REALIZACIÓN: 18/06/2016
FECHA DE ENTREGA: 20/06/2016
2. OBJETIVOS: 2.1 OBJETIVO GENERAL
Realizar la conexión del autotransformador como elevador o reductor
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
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Estudiar la relación de voltaje y corriente de un autotransformador. Aprender cómo se conecta un transformador estándar para que trabaje como autotransformador.
3. EQUIPOS Y MATERIALES
Modulo del transformador
EMS 8341
Módulo de fuente de alimentación
(0-120 / 208V ca) EMS 8821
Módulo de medición de ca (0.5 / 0.5A)
EMS 8425
Módulo de medición de ca (100 / 250v)
EMS 8426
Módulo de resistencia
EMS 8311.
Cables de conexión
EMS 8941
4. MARCO TEÓRICO El transformador que tiene un solo devanado, funcionando este como primario y secundario al mismo tiempo se le denomina Auto transformador. Cuando se utiliza un Auto transformador para elevar la tensión, se utiliza una parte del devanado que actúa como primario, y el devanado completo sirve como secundario. Cuando se usa un Auto transformador para reducir la tensión, todo el devanado actúa como primario y parte del devanado funciona como secundario. En la figura se muestra la forma de como conectar ambos casos:
La acción del Auto transformador básicamente es la misma que la del transformador normal de dos devanados. La potencia se transfiere del primario al secundario por medio del campo magnético variable y el secundario a la vez, regula la intensidad de corriente del primario para establecer la condición requerida de igualdad de potencia en el primario y secundario. La magnitud de la reducción o aumento de tensión depende de la relación del número de vueltas del primario y el secundario contando cada devanado como separado, es decir en la primer figura el primario será de A a B y el secundario de A a C, en la otra el primario es de A a C y el secundario de A a B. Las
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tensiones y la intensidad de diversos devanados se pueden establecer mediante dos reglas: a) La potencia aparente del primario (VA) es igual a la potencia aparente secundario (VA). (VA)p = (VA)s -------------(1) (VpIp) = (VsIs)-------------(2) b) La tensión del primario (fuente) y del secundario (carga) son directamente proporcionales al número de vueltas N. De la siguiente figura :
Vp / Vs = ( NA a B)/(NA a B + NB a C) = NA a B/ NA a C De la otra figura: Vp / Vs = (NA a B + NB a C) /( NA a B) = NA a C / NA a B Estas expresiones dependen de que las tensiones VA c B y VB a C, se suman en el mismo sentido y no se oponen entre sí. Se supone que las tensiones están en fase y la intensidad de corriente de la carga no puede ser mayor a la capacidad nominal de la intensidad de corriente del devanado. Conociendo estos datos es sencillo calcular la carga VA que puede proporcionar un Auto transformador El auto transformador no tiene aislamiento entre los circuitos primarios y secundarios ya que varias vueltas son comunes entre sí. Esto podría considerarse una desventaja en ciertos circuitos. 5. PROCEDIMIENTO Advertencia: En este Experimento de Laboratorio se manejan altos voltajes. No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada. La fuente debe desconectarse después de hacer cada medición.
6.1 Se usa el circuito que aparece en la figura 42-2, utilizando módulos EMS de transformador, fuente de alimentación, resistencia y medición de CA. Observe que el devanado 5 a 6 se conecta como el primario, a la fuente de alimentación de 120V c-d. La derivación central del devanado, terminal 9, se conecta a un lado de la carga, y la porción 6 a 9 del devanado primario se conecta como devanado secundario. 6.2.1 abra todos los interruptores del módulo de resistencia, para tener una corriente de carga igual a cero. 6.2.2 conecte la fuente de alimentación y ajústela exactamente a 120V c-a según lo indique el voltímetro E1 (este es el voltaje nominal para el devanado 5 a 6)
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6.2.3 ajuste la resistencia de carga 6.2.4 mida y anote las corrientes
R L a 1200 ohmios. I 1 , I 2 , y el voltaje de salida
E2
I 1 =0.02 A c −d I 2 =0.02 A c−d E2=55 V c−d 6.2.5 reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.
6.3.1 calcule la potencia aparente en los circuitos primario y secundario.
E∗I =( VA P ) E1∗I 1=120∗0.02=2.4 VA E2∗I 2=55∗0.02=1.1 VA 6.3.2 ¿son aproximadamente iguales estas dos potencias aparentes? NO: debido a su número de espiras en el transformador. 6.3.3 ¿se trata de un transformador elevador o reductor? Es un reductor. 6.4 conecte el circuito que se ilustra en la figura 42-3. Observe que el devanado 6 a 9 ahora está conectado como devanado primario, a la fuente de 60V c-d, mientras que el devanado 5 a 6 está conectado como secundario.
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6.5.1 cerciórese de que todos los interruptores del módulo de resistencia estén abiertos de modo que se obtenga una corriente de carga igual a cero. 6.5.2 conecte la fuenteEde alimentación y ajústela exactamente a 60V c-d, según lo 1 indique el voltímetro (este es el voltaje nominal del devanado 6 a 9) 6.5.3 ajuste la resistencia de carga 6.5.4 mida y anote las corrientes
R1 I1 ,
a 600 ohms.
I 2 , y el voltaje de salida
E2
I 1 =0.45 A c−d I 2 =0.2 A c−d E2=120 V c−d 6.5.5 reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación 6.6.1 calcule la potencia aparente en los circuitos primario y secundario.
E∗I =( VA P ) E1∗I 1=60∗0.45=27 VA E2∗I 2=120∗0.2=24 VA 6.6.2 ¿Son aproximadamente iguales las dos potencias aparentes? NO 6.6.3 ¿se trata de un autotransformador elevador o reductor? Elevador 7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1 CONCLUSIONES: Se analiza y prueba de una forma muy cuidadosa las diferentes conexiones para un autotransformador. Se estudia y aprende el funcionamiento del autotransformador. Se entiende la relación de voltaje y corriente de un autotransformador.
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7.2 RECOMENDACIONES: Tomar las mediciones en el menor tiempo posible, ya que los equipos y elementos de medición se pueden quemar. No hacer ninguna conexión cuando la fuente éste conectada.
8. BIBLIOGRAFÍA https://www.google.es/search? q=autotransformador&biw=1366&bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa= X&ved=0ahUKEwivv_mOvLLNAhVJdR4KHd8rB-gQsAQINw http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/autotrafos.pdf http://patricioconcha.ubb.cl/transformadores/autotransformador.htm http://www.uv.mx/personal/jdominguez/files/2012/01/PracticasTransformadores-2011.pdf
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