Introducción

1-1. Laboratorio N º 1: Transformador monofásico, parámetros y polaridades.

En el presente informe del laboratorio qué se refiere al tema estudio del transformador

monofásico, que se puede definir como tomar parámetros, características y/o efectos que se

produzcan en el.

Este laboratorio se realizo porqué se necesita saber las características constructivas del

transformador antes de ponerlo a prueba y conocer bien sus devanados (primario y secundario) su

aislamiento y resistencias de cada uno de ellos obtener relación de transformación y determinar

polaridad.

Este laboratorio se realiza para qué podamos conocer su funcionamiento, su enrollamiento de sus

devanados y su sentido de las corrientes para determinar su polaridad, mediante métodos de pila y

de corriente alterna que se realizaran mas adelante.

1-2. Laboratorio Nº 2: Obtención curva de magnetización transformador

monofásico.

En el presente informe de laboratorio se dará a conocer la curva de magnetización la cual

consiste en observar y graficar cuando el transformador esta en saturación o en corte. Cuando la

curva se hace ascendente o descenderte.

Este tipo de laboratorio es necesario realizar distintos tipos de medidas y de estudios porque es

necesario buscar el método de obtener el 150% de la tensión nominal de entrada del

transformador, para poder lograr los parámetros necesarios para poder graficar dicha curva.

Este estudio del transformador se realizo para qué podamos saber la tensión máxima que se le

puede entregar al transformador debido a que si se le entrega más voltaje solo estaremos dañando

al transformador ya que no produciremos más magnetismo, es decir llega a su punto máximo de

magnetización.

1

Objetivos

2-1. Objetivo general laboratorio Nº 1

- Determinar y analizar las características eléctricas y constructivas del transformador.

- Determinar parámetros de resistencia y aislamiento.

- Familiarizarse con el ensayo de la polaridad.

2-2. Objetivos específicos Laboratorio Nº 1

- Lo primero verificar placa de datos del transformador y ver a cuanto voltaje trabaja, y

verificar sus devanados primario y secundario, y sus salidas hacia la conexión.

- Medir con el multímetro en la escala de Ω cada devanado del transformador para ver su

resistencia de su devanado correspondiente, Conectar el Megger para verificar su

aislamiento en la bobina primaria y/o secundaria.

- Conectar el método a realizar y determinar su polaridad mediante corriente si es aditivo o

sustractivo.

2-3. Objetivo general Laboratorio Nº 2

- Graficar curva de magnetización

2-4. Objetivos específicos Laboratorio Nº 2

- Se procederá a aplicándole un 150% de la tensión nominal formulando por las tensiones

de entrada saltándose de 2 en 2 los voltajes con la tensión de salida llegando de a un

50% mas de su tensión nominal (ascendente). Con respecto al secundario se utilizo como

primario.

- Se procederá a aplicarle un 150% de la tensión nominal formulando por las tensiones de

entrada saltándole de 10 en 10 los voltajes con la tensión de salida llegando de a un 50%

mas de su tensión nominal (Descendente). Con respecto al primario se utilizo como

secundario.

2

Desarrollo del tema

Transformador monofásico, parámetros y polaridad.

Procedimiento laboratorio Nº 1

3-1. Registrar características eléctricas y constructivas del transformador

Se procedió a tomar las características eléctricas y constructivas del transformador monofásico

Ubicando la placa de datos del transformador:

- Transformador Monofásico (220 v) (Transformadores 3 y 4).

- Transformador 1:1 y Reductor.

- Homologo Sustractivo

- 2 Bobinas

- Acorazado (EI)

- 1.2 Kva. Potencia disponible

3-2. Medir resistencia en todos los devanados

Se realizaron las medidas de resistencia en cada devanado, con Multímetro en escala de (Ω) se

procederá a medir resistencia del devanado respecto al neutro, como punto común y medir

resistencia de los devanados y los datos se registraron en las siguientes tablas.

Ω

RESISTENCIA TRANSFORMADOR 3

F-N 0-20 0-40 0-60 0-80 0-100 0-120 0-140 0-160

7,705Ω 0,02Ω 0,03Ω 0,03Ω 0,7Ω 0,9Ω 0,5Ω 0,8Ω 1Ω

RESISTENCIA DEL TRANSFORMADOR 4

F-N 0-20 0-40 0-60 0-80 0-100 0-120 0-140 0-160

1,495Ω 0,61Ω 0,769Ω 0,053Ω 0,035Ω 0,849Ω 0,085Ω 0,941Ω 0,985Ω

0-180 0-200 0-220

1,1Ω 1,2Ω 1,37Ω

0-180 0-200 0-220

0,237Ω 0,965Ω 2,219Ω

3

XMM1

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3-3. Realizar mediciones de aislamiento

Mediciones de aislamiento MEGGER, La medición de la resistencia del aislamiento se lleva a cabo con un Megger que aplica tensión continua entre los bobinados, bobinados con respecto a tierra y con respecto al núcleo, Se ocupa para medir el aislamiento entre devanados y tanque en un trasformador o un motor (también para tableros de control) tienes que ajustar el voltaje de prueba de CD 1000 o 2000V una terminal en el devanado de AT y la otra en BT (1era prueba), AT en corto con BT y la otra terminal a tierra(2da prueba),AT en corto con Tierra y la otra terminal en la BT. En motores pues igual estator vs. Rotor y carcasa. etc, o en tableros de control todo el alambrado en corto quitando todo lo electrónico vs. tierra) entre mas megaohms tengas mejor si se escucha algún tronido es que se te esta hiendo a tierra y tienes que verificar en donde saca chispas y aislarlo bien o cambiar el asilamiento. En el caso de transformadores si los megahoms son bajos quiere decir que tu asilamiento esta húmedo y tienes que secarlo con procesos de secado especiales para estos. Solo te recomiendo que quites las manos al hacer la prueba.

Mediciones de aislamiento

Transformador 3

Aislamiento: 500 x 100 MΩ

Transformador 4

Aislamiento: 1000 x 100 MΩ

4

3-4. Obtener relación de transformador

Se realizo la relación de transformación La relación existente entre el número de espiras del

primario y del secundario de un transformador, determinará el valor de la f.e.m. inducida sobre su

circuito secundario. Un transformador que posea en su secundario mayor número de espiras que

las del primario, inducirá sobre aquel una tensión mayor que la aplicada. A la inversa, un

secundario con menor número de espiras que las del primario generará una tensión menor que la

del primario.

Teórico Práctico

220 (v) = 11 espiras 220.05 (v) = 10 espiras20 (v) 22 (v)220 (v) = 5,5 espiras 220.05 (v) = 5.05 espiras40 (v) 43.5 (v)220 (v) = 3.66 espiras 220.05 (v) = 3.46 espiras60 (v) 63.5 (v)220 (v) = 2.75 espiras 220.05 (v) = 2.66 espiras80 (v) 82.5 (v)220 (v) = 2.2 espiras 220.05 (v) = 2.13 espiras100 (v) 103.2 (v)220 (v) = 1.83 espiras 220.05 (v) = 1.79 espiras120 (v) 122.4 (v)220 (v) = 1.57 espiras 220.05 (v) = 1.53 espiras140 (v) 143.2 (v)220 (v) = 1.37 espiras 220.05 (v) =1.35 espiras160 (v) 162.9 (v)220 (v) = 1.2 espiras 220.05 (v) = 1.20 espiras180 (v) 182.9 (v)220 (v) = 1.1 espiras 220.05 (v) = 1.08 espiras200 (v) 202.1 (v)220 (v) = 1 espiras 220.05 (v) = 0.98 espiras220 (v) 224(v)

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La importancia de la polaridad del transformador

La polaridad reviste una gran importancia en la conexión de los transformadores, sobre todo si

estos han de ser conectados en paralelo, en bancos o Y-∆ porque un error equivale a un

cortocircuito parcial o completo, con desastrosas consecuencias.

3-5. Determinar la polaridad del transformador por el método de corriente

alterna

Se Realizo el método de corriente alterna para verificar la polaridad del transformador, se procedió

a corto circuítar el devanado primario H1 con el secundarios X1, alimento con un variac monofásico

(VH) con un voltaje de 52 (v) AC en el primario del transformador y en el secundario en paralelo se

conecto un voltímetro (VHX), y entre la bobina primaria H1’ y secundaria X1’ se conecto otro

voltímetro (VX) en paralelo en la bobina secundaria para determinar su polaridad mediante

corriente alterna, como muestra la siguiente imagen.

Sustractivo Homologo

Que significa que sea sustractivo homologo cuando sus bornes homólogos tengan igual polaridad

que se indican con puntos en las entrada y salida de la corriente.

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3-6. Determinar la polaridad del transformador por el método de corriente

continua (método de la pila)

Se realizo el método de corriente continua para determinar su polaridad. Se Procedió a conectar

una pila en el devanado primario del transformador y en el devanado secundario se conecta un

multímetro analógico en paralelo al devanado secundario del transformador. El Procedimiento fue

que al momento de conectar la pila y darle un pulso el multímetro análogo en la escala de voltaje

se reflecte, si se reflecta al lado izquierdo es que es aditivo y se reflecta al lado derecho es que es

sustractivo. En este caso fue sustractivo como lo muestra la imagen.

SUSTRACTIVO HOMOLOGO.

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Comentarios Laboratorio Nº 1

Bueno informe se pudo deducir como realizar los métodos de polarización de transformadores ya

que es muy importante, para su funcionamiento y conexiones dentro de ellos mismo. En la relación

de transformación en forma practica igual esperábamos esos resultados ya que en un

transformador la conexión de salidas de voltajes menores al nominal no es exacto ya tenían que

tomarse de mitades de una bobina y nunca es exacto al voltaje de salida que puede ser menor o

mayor al propuesto.

En los métodos de polarización no supimos los resultados hasta conectar los instrumentos y

fuentes ya que no se puede deducir la entrada y salida de la corriente mientras no se hagan las

pruebas correspondientes de corriente alterna y corriente continúa.

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Conclusión del laboratorio Nº 1

Podemos concluir que por métodos de corriente alterna y continua podemos determinar

polaridades del transformador ya que es de mucha importancia para ubicar la entrada y salida de

la corriente eléctrica. La realización de los protocolos de prueba para los transformadores es una

parte muy extensa y de gran importancia ya que de nada sirve colocar una gran estructura y

buenos cálculos cuando la parte operativa del transformador no se encuentra en buen estado, para

evitar esto se debemos realizar todas las pruebas respectivas a los transformadores que vayan a

ser colocados en funcionamiento pues así aseguramos una larga vida útil para los mismos y

seguridad para las personas que lo utilizan.

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Apéndices laboratorio Nº 1

Materiales utilizados:

6-1. Para método de polarización con corriente alterna.

- Variac Monofásico 0-260 (v) 5.5 (A) Max.

- 2 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala voltaje alterno

- 10 conectores banana banana.

- Un transformador monofásico 1.2 Kva. 1:1 y reductor Núcleo acorazado.

6-2. Para Método de polarización corriente continua.

- Una pila de 1.5 volt continuo.

- Multímetro análogo Proskit MT-2008N ESCALA DE 0 -1000 AC.

- 6 conectores banana banana.

- Un transformador monofásico 1.2 Kva. 1:1 y reductor Núcleo acorazado.

6-3. Formulas utilizadas en el informe y su desarrollo

Relación de transformación

Vp= Voltaje primario

Vs= Voltaje secundario

Is=Corriente del secundario

Ip= corriente del primario

Np= numeró de vueltas del primario

Ns= numero de vueltas del secundario

En este caso se utilizo la de los voltajes ya que teníamos los voltajes de entrada y los de salida y

se saco Teórico y practico.

En Polaridad corriente alterna se utilizaron la siguiente formula para determinar su polaridad:

Sustractivo: VHX=/VH-VX/

Aditivo: /VH+VX/

En este caso fue sustractivo homologo ya que:

10

VHX=/52,1-52.5/

VHX= 0,4 V

Desarrollo del tema

Obtención de curva de magnetización transformador monofásico.

Procedimiento del laboratorio Nº 2

7-1. Realice el ensayo necesario para graficar la curva de magnetización de

un transformador monofásico con voltaje ascendente de forma tal de aplicar

un 150% del voltaje nominal.

Se procedió a conectar una tensión desde 0 a un 150 % de la tensión nominal. En este caso

utilizamos el devanado secundario en la escala de 20 voltios para darle un 50 % mas de su tensión

ya mencionada, se creo una tabla para tomar los datos de el voltaje de entrada con el de salida y la

corriente que circula en el trasformador para así obtener los datos y sacar su curva de saturación y

graficarla en forma ascendente. Su conexión es la siguiente:

0 - 150 %tension nominal

20 (v)tension nominal

X1 H1

X1' H1'

0.000 V+

-

0.000 A+-

N0.000 V

+

-N

FFF

Voltaje 0 - 150% Hi Bv2 (v) 0,30(A) 19,4(V)4(v) 0,43(A) 39,3(V)6(v) 0,52(A) 58,4(V)8(v) 0,61(A) 79,5(V)

10(v) 0,69(A) 97,5(V)12(v) 0,79(A) 118,3(V)14(v) 0,92(A) 142,5(V)16(v) 1,05(A) 159(V)18(v) 1,24(A) 178,6(V)20(v) 1,50(A) 197,5(V)22(v) 2,02(A) 216,9(V)24(v) 2,84(A) 236,5(V)26(v) 4,01(A) 255,5(V)28(v) 5,45(A) 276,2(V)30(v) 7,16(A) 296,5(V)32(v) 9,28(A9 316,8(V)34(v) 11,37(A) 333,9(V)

Grafico ascendente ay k kambiarlo porque no da

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7-2. Lo mismo del ítem 7-1. Pero en forma descendente

Se procedió a conectar una tensión desde 0 a un 150 % de la tensión nominal. En este caso

utilizamos el devanado secundario en la escala de 120 voltios para darle un 50 % mas de su

tensión ya mencionada, se creo una tabla para tomar los datos de el voltaje de entrada con el de

salida y la corriente que circula en el trasformador para así obtener los datos y sacar su curva de

saturación y graficarla en forma descendente. Su conexión es la siguiente:

0 - 150 %tension nominal

120 (v)tension nominal

X1 H1

X1' H1'

0.000 V+

-

0.000 A+-

N0.000 V

+

-N

FFF

Voltaje 0 - 150% Hi Bv200 (v) 3,210(A) 355(V)190(v) 2,494(A) 339,2(V)180(v) 1,994(A) 323,5(V)170(v) 1,510(A) 302,7(V)160(v) 1,207(A) 287(V)150(v) 0,931(A) 269,7(V)140(v) 0,711(A) 253,2(V)130(v) 0,500(A) 233,1(V)120(v) 0,373(A) 216,9(V)110(v) 0,282(A) 198,8(V)100(v) 0,238(A) 184,4(V)90(v) 0,199(A) 164,4(V)80(v) 0,172(A) 145,6(V)70(v) 0,152(A) 126,4(V)60(v) 0,137(A) 109,7(V)50(v) 0,120(A) 90(V)40(v) 0,107(A) 72,8(V)30(v) 0,092(A) 54,8(V)20(v) 0,078(A) 36,6(V)10(v) 0,054(A) 17,16(V)0(v) 0,021(A) 1,40(V)

Grafico descendente

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Comentarios del laboratorio Nº 2

Bueno informe se pudo Considerar un material ferromagnético que en principio no este

magnetizado (lo cual seria difícil), pues por lo menos fue sometido al campo magnético terrestre.

Se le aplica un campo externo que va aumentando paulatinamente su intensidad. La

magnetización del material va aumentando, pero no de forma lineal, hasta llegar a un punto, en que

por más que aumente mucho la intensidad aplicada, la inducción del material prácticamente no

cambia. A esta curva original se le suele llamar curva de magnetización, deducir como realizar la

curva de saturación con la cual podemos ver su punto máximo de entrega de magnetismo los

métodos utilizados son el ascendente y el descendente con los cuales podemos tomar los datos

entregados y graficarlos posteriormente, los datos son los esperados ya al momento de alimentarlo

en su tensión nominal en el secundario se inducirá según su relación de transformación ya que se

deduce con la formula ya mencionada en el primer laboratorio.

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Conclusión del laboratorio Nº 2

Podemos concluir que sacar su punto de saturación es de mucha importancia al momento de ver

su máximo entrega de magnetismo, darle así sus voltajes nominales y de alimentación para no

sobre pasar esa zona de saturación y dañar al transformador, para ello se realizo las pruebas

anteriores con las cuales podamos realizar su máxima entrega de magnetismo de un transformador

monofásico lo cual nos indica la capacidad en donde un núcleo no puede permitir mas densidad de

flujo magnético y los podemos clasificar por su capacidad de entrega de magnetismo.

En ferromagnéticos, paramagnético y diamagnéticos.

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Apéndices del laboratorio Nº 2

Materiales utilizados:

10-1. Para curva ascendente

- Variac Monofásico 0-260 (v) 5.5 (A) max

- 2 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala voltaje alterno.

- 1 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala 10 Max Amper.

- 10 conectores banana banana.

- Un transformador monofásico 1.2 Kva. 1:1 y reductor núcleo acorazado

10-2. Para curva descendente

- Variac Monofásico 0-260 (v) 5.5 (A) Max.

- 2 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala voltaje alterno.

- 1 Multímetro UNIT UT60E Modelo RS232C TRUE RMS. En escala 10 Max Amper.

- 10 conectores banana banana.

- Un transformador monofásico 1.2 Kva. 1:1 y reductor núcleo acorazado

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