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UNIVERSIDAD TECONOLÓGICA DE PANAMÁFacultad de Ingeniería EléctricaLicenciatura en Ingeniería ElectromecánicaLaboratorio de Conversión de Energía IInforme #“Polaridad del transformador”Instructor:Manuel CenIntegrantes:Castrejo, César 8-924-815 (1IE131)Lu, Ernesto 3-738-516 (1IE131)Quirós, Andrea 8-95...

Description

UNIVERSIDAD TECONOLÓGICA DE PANAMÁ

Facultad de Ingeniería Eléctrica Licenciatura en Ingeniería Electromecánica

Laboratorio de Conversión de Energía I

Informe #2

“Polaridad del transformador”

Instructor: Manuel Cen

Integrantes: Castrejo, César 8-924-815 (1IE131) Lu, Ernesto 3-738-516 (1IE131) Quirós, Andrea 8-951-2427 (1IE131) Rodríguez, Tomás 8-951-2145 (1IE131) Rosas, Miguel 8-942-1266 (1IE131)

Grupo: 1IE-131(B) o 1IE-132(B)

Fecha de realización: 29 de septiembre del 2021

Fecha de entrega: 20 de octubre del 2021

INTRODUCCIÓN La polaridad es muy importante para el funcionamiento de transformadores y equipos de protección. Una comprensión clara de la polaridad es útil para comprender y analizar las conexiones y el funcionamiento de los transformadores, así como para probar los relés y sistemas de protección. Las bobinas secundarias de los transformadores monofásicos se desarrollan ya sea en el mismo sentido de la bobina primaria o en el sentido opuesto según el criterio del fabricante. Por esto, puede suceder que la corriente eléctrica de la bobina primaria y la de la secundaria circulen en un mismo sentido o sentido opuesto. Cuando el sentido de la corriente es el mismo en ambas bobinas, se suma el flujo y a esto se le conoce como polaridad aditiva. Si el sentido es contrario, esto hace que se resten y se le conoce como polaridad sustractiva.

PROCEDIMIENTO/RESULTADOS 1. Conecte el circuito ilustrado en la Figura 40-2, utilizando los módulos EMS de transformador, fuente de alimentación en c-d. Observe que el medidor de 200V c-d se conecta a las terminales 3 y 4. ¿Cuáles terminales son positivas en los devanados 1 a 2 y 3 a 4? 1 y 3 ¿Cuáles terminales son positivas en los devanados 1 a 2 y 5 a 6?

1y5

2. Conecte el circuito ilustrado en la figura 40-3, utilizando el módulo EMS de medición en c-a. Observe que la terminal 1 se conecta con la 5. Mida y anote los voltajes en las terminales siguientes: E1 a 2 =59.92 V c-a E5 a 6 = 59.92V c-a E2 a 6 = 0.007V c-a Quite las conexiones entre las terminales 1 y 5. Conecte las terminales 1 y 6, luego conecte el voltímetro a las terminales 2 y 5, como se indica en la figura 40-4. Mida y anote los voltajes en las terminales siguientes: E1 a 2 = 59.88V c-a E5 a 6 = 59.89V c-a E2 a 5 = 119.7V c-a Explique por qué el voltaje con dos devanados en serie es aproximadamente cero en un caso, y casi 120V c-a en el otro. R/ el voltaje con dos devanados en serie es aproximadamente cera en un caso porque como observamos en la figura 40-3, está conectado del devanado 2-6 y los dos terminales tienen la misma polaridad, los dos son negativos, y en el otro es casi 120 V, porque tienen diferente polaridad como lo observamos en la figura 40-4, que está conectado el devanado 2-5 en la cual el devanado 5 es positivo y el devanado 2 es negativo. ¿Cuáles terminales tienen la misma polaridad? R/ los terminales 3,1 y 5 son positivos, y los terminales 4,2 y 6 son negativos 3. Estudie el circuito que aparece en la figura 40-5. Observe el devanado 3 a 4 está conectado a la fuente de alimentación de 104 V c-a. ¿Cuál es el voltaje inducido en el devanado 1 a 2? 60 V c-a. Si el devanado 1 a 2 se conecta en serie con el devanado 3 a 4, ¿Cuáles son los voltajes de salida que se pueden obtener? 60 V c-a, 164 V c-a y 44 V c-a. Mida y anote el voltaje entre las terminales 2 y 4.

E2 a 4 = 44,15 V c-a Mida y anote el voltaje entre las terminales 2 y 3 y 1 y 2. E2 a 3 = 164 V c-a E1 a 2 = 59,89 V c-a ¿Coinciden los resultados de (e) y (h) con lo previsto en (c)? Sí Amplie su respuesta R/ Utilizando los cálculos matemáticos correspondientes nos damos cuenta que los valores analizados teóricamente, son iguales a los del simulador. ¿Cuáles terminales tienen la misma polaridad? R/ Las terminales que tienen la misma polaridad serian la 3, 1 y 5. PRUEBA DE CONOCIMIENTOS 1. Suponga que tiene una fuente de alimentación de 120V c-a y que todos los devanados del módulo de transformador desarrollan su voltaje nominal; a continuación, se dejaron espacios para que usted indique como conectaría los devanados para obtener los siguientes voltajes: a) 240 volts:

b) 88 volts:

c) 180 volts:

d) 92 volts:

ANEXOS

Figura 1. Circuito utilizando en la parte 2

Figura 2. circuito utilizando en la parte 2

Figura 3. Circuito utilizado en la parte 3 Cálculo de voltaje inducido en el devanado 1 a 2, punto 3b) 𝑣1~2 = 𝑎𝑣3~4

120 𝑣1~2 = ( ) (104𝑉) 208 𝑣1~2 = 60𝑉

Cálculo de voltaje de 1 a 2, 1 a 3 y 2 a 4, punto 3c) 𝑣1~2 = 60𝑉 𝑣1~3 = 𝑣1~2 + 𝑣3~4 = 60𝑉 + 104𝑉 = 164𝑉 𝑣2~4 = 𝑣3~4 − 𝑣1~2 = 104𝑉 − 60𝑉 = 44𝑉

Figura 4. Circuito utilizado en la parte 3

CONCLUSIONES Castrejo, César Este laboratorio nos ayuda a comprender un poco más sobre los transformadores. Además de lo aprendido anteriormente, los transformadores son esenciales, para este tipo de circuitos. La inducción de voltajes es imprescindible en todos los sentidos para conocer su salida y comportamiento dependiendo de sus pérdidas, impedancias y. Numero de vueltas Lu, Ernesto: En este laboratorio aprendimos a identificar las polaridades de un transformador, y podemos observar que si colocamos un transformador en serie con la polaridad positiva de un devanado a la polaridad negativa del otro devanado se sumaran los voltajes de estas, y si colocamos los transformadores en serie con la polaridad positiva en ambos devanado se restaran los voltajes, por esta razón es muy importante tener en cuenta la polaridad a la hora de hacer las conexiones entre los devanados de un transformador. Quirós, Andrea: La experiencia realizada nos permitió relacionar los cálculos matemáticos anteriormente aprendidos, con lo que sucedería en un transformador ideal. Se comprobó cómo funciona la inducción de voltaje por las bobinas que posee el transformador y como se representa la polarización del transformador y que sucede cuando están en serie o en paralelo. Rodríguez, Tomás En este laboratorio pudimos observar con mucho más detalle cómo afecta conocer la polaridad de un transformador y la función que hace dependiendo de su polaridad. Vemos como trabajan al ponerse en serie o en paralelo para sumar o restar sus voltajes entre las bobinas del transformador y al suceder esto, afecta también el sentido o la forma en la que pasa el flujo de la corriente. Rosas, Miguel Luego de haber culminado esta experiencia de laboratorio sobre la polaridad de los transformadores. Utilizamos el simulador digital para comparar los resultados con los cálculos matemáticos sobre la inductancia del voltaje que el transformador genera ya que esta puede variar si la polarización de este se encuentra en serie o paralelo tal como se muestra en la guía a de laboratorio. Esto nos permitió tener un estudio más preciso sobre cada caso que se presenta.

REFERENCIAS 1. Wildi, Theodore; De Vito, Michael J. Experimentos con Equipo Eléctrico. Editorial Limusa. México. 1975. 2. Chapman, Stephen J. Máquinas Eléctricas. Cuarta Edición. Editorial McGraw-Hill. México. 2005....