Relaciones de tensiones, corrientes y obtención de la curva de magnetización en un Transformador Monofásico PDF

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Laboratorio N° 1 “Relaciones detensiones, corrientes y obtención dela curva de magnetización en unTransformador Monofásico”Curso: : Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750Alumnos : ➢ SANCHEZ MENDIZABAL LUIS (1623853)➢ SIMEON ARENALES JOHAN (U19210206)➢ TADEO TINTAYO RONALD (1524680)...

Description

Laboratorio N° 1 “Relaciones de tensiones, corrientes y obtención de la curva de magnetización en un Transformador Monofásico” Curso:

:

Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

Alumnos

:

➢ SANCHEZ MENDIZABAL LUIS (1623853) ➢ SIMEON ARENALES JOHAN (U19210206) ➢ TADEO TINTAYO RONALD (1524680) ➢TAMARA VILCA SEBASTIAN (U18306835)

Profesor

:

Ing. AGUSTIN ADALBERTO GUTIERREZ PAUCAR

Ciclo

:

II – Agosto

2021

1. Preámbulo: Experiencia N 1: Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

“Relaciones de tensiones, corrientes y obtención de la curva de magnetización en un Transformador Monofásico” Lugar: Laboratorio de Máquinas Eléctricas Aula: A 209 Local: Central (UTP)

1.1.    

Logros: Entender la correspondencia entre las relaciones de espiras de un transformador Entender la correspondencia entre las relaciones de tensiones de un transformador Entender la correspondencia entre las relaciones de corriente de un transformador Familiarizarse con las diferentes características de los transformadores operando en elevador o reductor

2. Materiales y Equipos:

Modelo

Equipos Descripción

8134 8216 8311 8353 8946-2 8951-L 8960-C 8990 9063 30004-2

Puesto de trabajo Alternador / controlador Carga resistiva Transformador Multimetro Cables de conexión Dinamómetro/ fuente de alimentación de cuatro cuadrantes Computadora Interfaz de adquisición de datos y de control Fuente de alimentación CA de 24V

3. Procecimiento: Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

Cantida d 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3.1.

Datos nominales de los arrollamientos del primario y secundario del módulo transformador:

Revisar las características del funcionamiento del módulo de Transformador 8353-02 y apuntarlo en la tabla (anotar valores nominales del Transformador

Tabla1 rio 24v 5A 24V 5A

Secundario V 5-6 120V A 5-6 1A V 7-8 120V A 7-8 1A

mero de espiras por Arrollamiento ado Numero de bobinas 2 57 4 57 6 285 7-8 285

V1 V2

=

N1 1 = N2 5

i1 i2

=

N2 N1

=5

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

3.2.



Aislamiento eléctrico entre los arrollamientos del primario y secundario, resistencia óhmica de los devanados primarios y secundarios Tomar los valores de resistencia con el multímetro según indica la tabla 2.

Medició n R 1-5 R 1-6 R 2-5 R 2-6 R 3-7 R 3-8 R 4-7 R 4-8 R 1-2 R 3-4 R 5-6 R 7-8

Tabla 3 Resistencia (ohm) ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 0.2 0.2 2.9 2.8

Fig. 2. Diagrama en el software Festo



Aplicar una tensión de 24 V en los bornes 1 – 2 del transformador y tomar medidas de las tensiones en los otros pares de bornes y completar la tabla

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

Tabla 4 Medición

Tensión Calculada

Tensión medida

V 1-2 (apl)

24

24.07

V 5-6

120

120

V 3-4

24

24.01

V 7-8

120

120

V 5-6 (apl)

100

100.7

V 7-8

100

20.11

V 1-2

20

100.5

V 3-4

20

20.11

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

Fig. 3. Diagrama en el software Festo  Utilizaremos el módulo de LVDAC - EMS En LVDAC – EMS, abra la ventana aparatos de medición, Ajuste la correspondencia según la siguiente tabla Tabla 5 (24V) V 1-2 (apl) 24.16 V 3-4 23.94 V 5-6 120.8 V 7-8 119.7

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

Fig. 4. Diagrama en el software Festo



Aplicar Tensión de 100 V

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Bornes V 5-6 (apl) V 7-8 V 3-4 V 1-2

Tabla 6 (100V) Medición E1 E2 E3 E4

Tensión Medida 20.03 20.03 100.3 100.1

Fig. 5. Diagrama en el software Festo

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

3.3.

Transformador elevador OBTENCIÓN DE LA CURVA DE MAGENITZACIÓN

Realizar la conexión del circuito del transformador elevador según indica la figura. Encender la fuente de tensión y conectarlo en el primario (tensión en AC). Inicie el suministre de tensión con voltaje 0 voltios. Calcular la tensión inducida en el secundario Tomar las medidas del secundario del transformador Compara los valores tomados vs los valores calculados Para esta parte de la experiencia considerar una carga resistiva con valor infinito

Bornes 1-2

Medición E1

5-6

E2

1

I1

5

I2

Tabla 8 Tensión secundaria Tensión secundario calculado (V) Medido Laboratorio E2 (V)

N °

Tensión en el Primario (V)

1

0

2 3

4 8

20 40

22.67 43.92

0.113 0.138

4 5 6 7

12 16 20 24

60 80 100 120

61.07

0.182

80.790

0.285

100.70

0.499

123.7

1.019

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

Corriente medida en el primario I1 (A)

Cuestionario: -

¿Cuál es la importancia de tener un buen aislamiento en los bobinados de los transformadores? El aislamiento cumple varias funciones, como por ejemplo servir de elemento dieléctrico, como almacenaje de carga eléctrica cuando el transformador esta energizado y proteger los componentes del transformador. Así mismo, también sostiene los bobinados y sirve de protección térmica.

I2

Presentarlos gráficos I1vs I2 y V1 vs V2. I1 0 0 0 0 0 0

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

0.113 0.138 0.182 0.285 0.499 1.019

I2 vs I1 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

E1 (V) 4.549 8.804

E2 (v) 22.67 43.92

12.24 16.19 20.19 24.82

61.07 80.79 100.7 123.7

0.9

1

E1 vs E2 140 120 100 80 60 40 20 0

0

-

1

2

3

4

5

6

Presentar la gráfica de la curva de magnetización obtenida en la experiencia E2 Vs I1(Tabla8)

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

7

Tensión secundario Medido Laboratorio E2 (V)

Corriente medida en el primario I1 (A)

22.67

0.113

43.92

0.138

61.07

0.182

80.790

0.285

100.70

0.499

123.7

1.019

E2 vs I1 140 120 100 80 60 40 20 0

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

E2 vs I1

1.2

- ¿Cuáles la

importancia de la curva de magnetización?

La curva de magnetización tiene una gran importancia porque representa la saturación del circuito magnético. Además, es importante porque nos permite realizar el diseño de simples bobinas o inductancias con las características eléctricas y magnéticas deseadas. -

Presentar 3 conclusiones, observaciones y recomendaciones Conclusiones: 1. A través de la experiencia se ha podido comprender las relaciones de correspondencia de las espiras, tensiones y relaciones de corriente de los transformadores.

Lab. 1 Máquinas Eléctricas Estáticas y Rotativas, sección 20750

2. Hemos logrado ver el funcionamiento de los transformadores en función de en elevador o reductor 3. Logramos obtener la curva de magnetización y las relaciones de transformación en base al procedimiento seguido en clase. Observaciones: 1. Los valores obtenidos por los instrumentos son valores medidos, por lo tanto se utilizaron ecuaciones eficaces para obtener la tensión calculada. 2. El transformador tiene doble arrollamiento primario y doble arrollamiento secundario, cuando medimos la resistencia en devanados distintos, el resultado es infinito, debido a que son de diferentes arrollamientos.

3. El número de vueltas en el devanado primario son únicamente suposiciones que afectan la exacta obtención de los valores reales, pero no afectan en la comparación y confirmación de la curva de magnetización. Recomendaciones: 1.

Analizar la viabilidad de realizar los experimentos en el software Proteus 8. Existen versiones portables de licencia abierta que se puede usar.

2.

Se recomienda realizar todas las conexiones en un estado de corriente cero, es decir, sin encender la fuente de alimentación del circuito para minimizar el riesgo de accidentes y negligencias.

3.

En caso la experiencia fuera de manera presencial, se recomienda verificar el estado de los instrumentos de medición como los amperímetros, voltímetros, o vatímetros para la correcta toma de datos previo a la experiencia de laboratorio.

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