Curva de magnetización del transformador PDF

Preview

Summary

Laboratorio de máquinas eléctricas 1 - verano 2021 UNMSM...

Description

1. Graficar la Curva de Magnetización del transformador. Cuando se introduce una excitación magnética haciendo pasar una corriente que va aumentando por una bobina con un núcleo de hierro, el campo resultante crece siguiendo la curva gris.

Suponiendo que se parte de una excitación y un campo B nulos, si la excitación o campo H es cero eso equivale a que no hay corriente, si ahora se genera una corriente que aumente gradualmente la excitación ya sabe cómo aumenta el campo B, además de ello suponiendo que se llegue al punto de saturación (punto a). Bajando gradualmente la corriente se esperaría que se invirtiera el camino por la misma curva por donde ha subido y así se regrese de nuevo al origen de coordenadas cuando la corriente desaparezca, pero esto no sucede. No regresa al origen por la curva gris, sino que sigue por una nueva curva (hasta el punto b). La intensidad de campo H vale cero eso significa que no hay corriente sin embargo hay inducción magnética, hay una cantidad remanente de campo B donde se ha creado un imán permanente a la inducción magnética que ha quedado remanente cuando se retira la corriente se le llama “Inducción remanente” (cuanto mayor sea la inducción remanente, mayor será la potencia del imán permanente) ya que b mide la fuerza del campo.

Si invertimos la corriente se va a tener una excitación magnética negativa, primero invirtiendo la polaridad, intercambiando las conexiones con la fuente y luego disminuir el valor de la resistencia en el reóstato gradualmente y como consecuencia se va a obtener una intensidad que va creciendo, pero en sentido inverso. Midiendo el flujo magnético se logra ver que la respuesta de la inducción magnética sigue la curva hasta el punto c, al llegar a este punto se ha eliminado la inducción remanente, el campo B vale cero, pero para ello se debe mantener una corriente que es la encargada de generar la excitación necesaria.

H

Un campo c al que se le llama excitación coercitiva o intensidad de campo coercitivo, si se sigue aumentando la corriente se alcanza un punto de saturación d, que es análogo al a (los dominios magnéticos están ya orientados en el sentido del campo como ocurría en el punto a, solo que esta vez el sentido del campo es inverso respecto al de a.

Si ahora se disminuye la corriente hasta llegar a e, se tiene una inducción permanente o sea un imán permanente solo que con los polos invertidos respecto al que se tenía cuando se llegó en su momento al punto b.

Es aquí donde se invierte la corriente y se anula el magnetismo remanente en el punto f y desde ahí si se sigue aumentando la excitación se volverá al punto de saturación a, cerrando el

ciclo.

A este ciclo que presentan los materiales ferromagnéticos al ser excitados alternativamente se le denomina ciclo de histéresis, como este lo demuestra los materiales mencionados oponen una inercia a los cambios de su campo magnético. La histéresis puede verse como un rozamiento de los dominios al cambiar de orientación (produciendo calor). 3. Graficar curvas de V1-I1 AUTRANSFORMADOR 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

VOLTÍMETRO V 39.999 59.9999 79.998 99.998 119.999 139.999 159.998 179.998 199.996 219.997

VOLTÍMETRO V 19.998 29.996 39.995 49.995 59.993 69.992 79.991 89.989 99.988 109.988

AMPERÍMETRO mA 21.149361 31.7247486 42.3001362 52.8755238 63.4494972 74.0248848 84.6002724 95.17566 105.7496334 116.325021

VATÍMETRO 0.84595329 1.90348174 3.3839263 5.28744663 7.61387621 10.3634098 13.5358744 17.1314284 21.1495037 25.5911556

Debido a que el voltaje y la corriente que arroja el multímetro en el software Multisim es en el valor Vrms por lo que se le debía multiplicar por

2 para poder obtenerlo en el valor de Vpk.

V1 vs I1 140

5. 120 100 80 60 40 20 0

0

50

100

150

200

250

Bajo que Norma peruana se realiza la prueba de vacío en transformadores NORMA IEC 60137 IEC 60044-1 IEC 60214 IEC 60542 IEC 60060 IEC 60296 IEC 604475 ASTM D 3487 IEC 60354 ASTM B117, D2247, D2794, D3359

DESCRIPCIÓN Aisladores pasantes para tensiones alternas superiores a 1.000 V Transformadores de corriente Cambiadores de Derivaciones Bajo Carga (CDBC) Guía de aplicación para Cambiadores de Derivaciones Bajo Carga Técnicas para pruebas en Alta Tensión Especificaciones para aceites minerales nuevos para transformadores y maniobra Métodos de muestreo para líquidos dieléctricos Especificación para aceite mineral aislante usado en aparatos eléctricos Guía de cargabilidad para transformadores de potencia inmersos en aceite Requerimientos de pintura del transformador

Los transformadores serán diseñados, fabricados y probados de acuerdo a las prescripciones y recomendaciones de las Normas vigentes. La fabricación de los bienes ofertados deberá ceñirse a las Normas Internacionales y Nacionales, las que se detallas seguidamente; por lo que el postor deberá indicar claramente la norma de fabricación y pruebas en la ficha técnica, debiendo cumplir además con lo mencionado en las especificaciones técnicas. Normas Técnicas Peruanas: NTP IEC. 60076-1: Transformadores de potencia parte 1: Generalidades. NTP 370.400: TRANSFORMADORES. Transformadores de distribución monofásicos y trifásicos auto refrigerados, sumergidos en líquido aislante. Corriente en vacío, pérdidas y tensión de corto circuito.

7. Determinar los parámetros para el circuito de prueba en vacío



Como se indicó anteriormente el valor que arrojan los multímetros es en Vrms por lo que

2 para poder trabajarlo con Vpk.

se le debe multiplicar por Voltaje primario:

Vp 109.998 V

Voltaje secundario:

Vs 54.994 V

Corriente primaria:

Ip 0.058 A Vp

 

109.998  2 V 54.994 s Relación de transformación Normalmente se utiliza el cobre para el núcleo de los trasformadores, por ello en este ejemplo tomamos a dicho metal para poder calcular la potencia perdida. (Resistencia del cobre: 2.4 ) 2

Pcu  Rcu I 2   2.4   0.058   8mW 

Hallando la impedancia:

Z 

Vp

109.998  1896.517 Ic 0.058

Potencia aparente

S o Vp.I p  109.998  0.058  6.38 VA 

Ángulo de desfasaje entre la corriente y el voltaje

Cos  

Potencia del vatímetro 6.38  1 Potencia aparente 6.38

Cos 1  1   0...