Ensayo en vacío y cortocircuito de un transformador trifásico

ENSAYO EN VACIO Y CORTOCIRCUITO DE UN TRANSFORMADOR TRIFASICO Conceptos previos. Definición: Los transformadores son máquinas que tienen la misión de transmitir, mediante un campo electromagnético alterno, la energÃ−a eléctrica de un sistema con determinada tensión, a otro sistema con tensión deseada. Transformador monofásico: Un transformador está formado por dos bobinados independientes sobre un circuito magnético, uno recibe energÃ−a y llamaremos primario y otro que cede energÃ−a y llamaremos secundario. Transformador monofásico ideal en vacÃ−o: U1= E1= N1( dï

ï ¯ dt)

U2= E2= N2( dï

ï ¯ dt)

Dividiendo obtenemos: U1/U2= E1/E2= N1/N2 = m m es la relación de transformación. El diagrama vectorial es: Transformador real monofásico en vacÃ−o: Hay que tener en cuenta que: • No existen bobinas ideales, todas tienen una resistencia. • No todo el flujo creado por Io atraviesa la bobina del secundario, parte se cierra a través del aire. Análogamente ocurrirá con el flujo creado por el secundario cuando conectemos una carga al transformador. A estos flujos se les llama de dispersión. • Debido a la histéresis magnética y a corrientes de Foucault en el circuito magnético aparecen unas pérdidas, denominadas pérdidas en el hierro. Circuito equivalente al transformador real en vacÃ−o: Diagrama vectorial: Transformador monofásico real en carga: Al conectar una carga al secundario circula por este una intensidad I2 que da lugar a una f.m.m. I2·N2 que se opondrá a la del primario.

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La f.m.m. del circuito magnético disminuye. El flujo disminuye. E1 disminuye (E1= N1( dï

ï ¯ dt).

La intensidad en el primario aumenta. Aumenta el flujo adquiriendo el valor que tenÃ−a antes de conectar la carga. El flujo permanecerá constante independientemente de la carga. Si el transformador no tuviera pérdidas la potencia absorbida será igual a la cedida. Diagrama vectorial: Circuito equivalente de transformador: U2'= m·U2 Rcc= R1+R2 Xcc= Xd1+d2 Transformador trifásico: Puede estar formado por: • Un banco trifásico. • Un transformador trifásico. Tanto el primario y el secundario se pueden conectar en. Estrella triángulo zig-zag Realización de la práctica. Ensayo en vacÃ−o: Consiste en aplicar al primario la tensión nominal permaneciendo el secundario abierto. Resultados: -relación de transformación: m= U1/ U2= 380/235=1.62 -Intensidad de vacÃ−o: Io= 0.15 A. -Pérdidas en el hierro: Pfe= 3·W= 3·15= 45 W. -Valores de Rfe y Xï − del circuito equivalente: Ife= Pf/UNf = W/(V1= 3 · 15/ 380=0.068 A.

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Iï −= Io2 - Ife2 = 0.152-0.0682 =0.134 A. Rfe= U1Nf/Ife= (380/ 3 )/0.068=3226.4 ï

ï ®

Xï −= U1Nf/ Iï −= (380/ 3 )/0.134= 1637.26 ï

ï ®

Ensayo en cortocircuito: Consiste en cortocircuitar el secundario y aumentar poco a poco la tensión en el primario hasta que por el secundario circule la intensidad nominal. Resultados: -Tensión de cortocircuito: U1cc= 17.2 V. -Pérdidas en el cobre: Pcu= 3·W= 3·57= 171 W. -Valores de Rcc y Xcc del circuito equivalente: Rcc= Pccf/ I1N 2 =57 / 13.22= 0.32 ï Zcc= U1cc/ I1Nfase= (17.2/ 3 )/13.2= 0.75ï Xcc= Zcc2 - Rcc2 = 0.68 ï

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