Marcas De Polaridad Y Autotransformador

Laboratorio de (Maquinas eléctricas 1) – Instructor: (Ing. Soraya blanco Archila)

MARCAS DE POLARIDAD Y AUTOTRANSFORMADOR I.

EINTRODUCIÓN

N la presente Práctica (Marcas de polaridad y auto transformador) se aprenderá como encontrar las marcas de polaridad en un Transformador y de que sirven ellas, además se hablara del autotransformador como este puede ser construido en base a un Transformador normal y de este lograr mandar un mayor o menor voltaje II.

OBJETIVOS

1. 2. 3. 4.

Encontrar las marcas de polaridad del transformador monofásico. Identificar cuando la polaridad es sustractiva y cuando es aditiva. Verificar la relación de tensiones de un autotransformador a partir de un transformador monofásico. Comprender la importancia de las marcas de polaridad en estos dispositivos.

5.

Verificar cada una de las potencias que intervienen en el autotransformador . III.

MARCO TEÓRICO

Marcas de Polaridad En un transformador sería posible identificar la polaridad del lado del secundario únicamente abriendo el transformador y examinando sus devanados. Para obviar esta necesidad, los transformadores utilizan la convención de los puntos. Los puntos que aparecen en un extremo de cada devanado, en la Figura 1, indican la polaridad del voltaje y la corriente en el lado secundario del transformador. La relación es la siguiente: Cuando el observador se coloca frente a las dos terminales de baja tensión, si H1 queda a su izquierda y X1 a su derecha en diagonal se dice que el transformador tiene polaridad aditiva, y si H1 queda a su izquierda y X1 queda a su derecha se dice que tiene polaridad sustractiva (H1 y X1 son terminales de la misma polaridad).

FIGURA 1: Localización de las marcas de polaridad. EL AUTOTRANSFORMADOR DISCUCIÓN PRELIMINAR: El autotransformador es un transformador especial formado por un devanado continuo, que se utiliza a la vez como primario y secundario, por lo que las tensiones de alimentación y salida no van aisladas entre sí. A diferencia del transformador de dos devanados, un autotransformador transfiere energía entre los dos circuitos, en parte por acoplamiento magnético y en parte por conexión eléctrica directa. Para ver la comparación con el transformador se va a considerar el esquema de la Figura 3; en a) se muestra un transformador de dos devanados separados y en b) un autotransformador a partir de un transformador de 2 devanados separados.

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a=

a=

N1 VL = N 1+ N 2 VH

N1 V1 I2 = = N2 V 2 I1

VH = V1+V2 = VL+V2

IL = I1+I2 = I1+IH FIGURA 2: a) Muestra un transformador deIH dos devanados separados y b) Muestra un autotransformador a partir de un transformador de dos devanados separados.

IV.

EQUIPO

SÍMBOL O

Fuente de voltaje variable AC Interruptor ON/OFF dos polos/ un tiro

VALOR 0 – 208V 10 A

S1

Tenaza Amperimétrica AC Transformador

MATERIALES Y EQUIPO

16 A 0 - 200 V

T

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200 / 120 V

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Monofásico

750 VA

Resistencia Variable

0 – 250Ω, 150 V V.

PROCEDIMIENTO

1. Conecte todos los ítems detallados en la Tabla 1, tanto mecánica como 2.

2. 3. 4.

5.

1.

eléctricamente, según se indica en la Figura

Aplicar un voltaje bajo en el lado de V1 (por ejemplo 50 V) anótelo. Mida los voltajes V2 y V3 y anótelos. V1=__50___V V2=__29___V V3=___81____V La primera marca la colocamos nosotros, luego la segunda marca la encontramos así: Si V3 = V1 – V2 entonces colocamos la segunda marca en la posición “1” Si V3 = V1 + V2 entonces colocamos la segunda marca en la posición “2” Según los datos obtenidos en qué posición tiene la segunda marca este transformador: ___2__, es de polaridad: __aditiva____. Con el transformador utilizado en las prácticas anteriores (120V/200V) construiremos un autotransformador elevador, para esto conecte todos los ítems detallados en la Tabla 1, tanto mecánica como eléctricamente, según se indica en la Figura 4

Nota: No olvidemos las marcas de polaridad en los transformadores, al realizar dicha conexión notaremos que al proporcionar un voltaje en el lado primario tendremos un voltaje mucho mayor en el lado secundario (elevador). 2. Ahora tenemos una nueva relación de tensión, calcule a del autotransformador teórica: Vent (VL)= 120V Vsal (VH)= a auto = Vent/Vsal = 3. Aumentando el voltaje en el lado primario y para cada uno de los voltajes mostrados en la Tabla 3, mida y anote los valores de voltaje obtenidos en el lado secundario. 4. Regrese el voltaje a cero y apague la fuente. 5. Conecte una carga resistiva ajustable (al máximo) entre las terminales de salida del autotransformador. 6. Active la fuente de voltaje y aumente la tensión en el primario hasta obtener en lado secundario del autotransformador un voltaje de 120V. Circulará una corriente por el amperímetro AH debido a la carga conectada. 7. Por medio de la resistencia variable, ajuste la corriente en el amperímetro AH hasta obtener un valor de 0.6 Amp. Mida y anote cada uno de los valores de la Tabla 4. 8. Repita el paso 7 para una corriente de AH de 0.8 Amp. 9. Anote los valores medidos en la Tabla 4. 10. Para finalizar reduzca el voltaje a cero y apague la fuente. VI. VL(V) 11 21

VT(V) 20 35

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VH(V) 33 58

TABLAS Y GRÁFICOS

Laboratorio de (Maquinas eléctricas 1) – Instructor: (Ing. Soraya blanco Archila) 30 40 50 60

51 68 84 101

81 110 133 163 Tabla 1-Mediciones

IH(A)

IL(A)

VL(V)

VH(V)

0.58 0.83

1.68 2.38

43.9 43.1

115.9 113.5

Ic(A)=ILIH 1.1 1.55

A auto 0.3788 0.3797 Tabla .4

VII.

CUESTIONARIO

1.

Enumere y explique otros métodos para encontrar las marcas de polaridad.  Método de transformador patrón: Se conecta en paralelo el devanado de alta tensión del transformador en prueba con el devanado de alta tensión del transformador patrón de polaridad conocida y con la misma relación de transformación que la del transformador de prueba, uniendo entre si los terminales correspondientes. Análogamente se conectan también los terminales de un lado de los devanados de baja tensión de ambos transformadores, dejando libre los restantes.  Método de la descarga inductiva: se coloca el voltímetro de corriente continua entre los terminales del devanado de alta tensión y se hace circular corriente por este devanado de modo que produzca una pequeña desviación positiva de voltímetro al cerrar el circuito de excitación. Luego se transfieren los dos cables del voltímetro a los dos terminales del devanado de baja tensión directamente opuesto. Al abrir el circuito de excitación de corriente continua induce una tensión en el devanado de baja tensión lo cual produce una desviación de la aguja del instrumento. Si la aguja se mueve en la misma dirección anterior (positiva) la polaridad es aditiva en caso contrario es sustractiva.

2.

Encuentre los valores nominales del autotransformador a partir de los nominales del transformador (750 VA, 200/120V)

S 750 =6.25 A I= = V 120 S 750 =3.75 A I= = V 200 3.

Verificar para ambos casos de la tabla, que la potencia total o entregada es igual a la suma de la potencia transformada más la conducida.

P H =V H ∗I H P H =115.9∗0.58=66.75W P H =113.5∗0.83=94.21W P L=V L∗I L P L=43.9∗1.68=73.75 W P L=43.1∗2.38=102.578 W 4.

Dos autotransformadores de 160/220V y de 200/220V deben poseer una potencia de transferencia de 400 VA. Calcular las potencias transformadas. Haga una conclusión. Primer transformador S transformada=S transferida(1-V1/V2)

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Laboratorio de (Maquinas eléctricas 1) – Instructor: (Ing. Soraya blanco Archila) =400(1-160/220)=109.09VA Segundo transformador S transformada=S transferida(1-V1/V2) =400(1-200/220)=36.36VA En conclusión entre más cercanos estén los valores de las tensiones del primario y el secundario menor será la potencia transformada. 5.

¿Qué es lo que sucede al invertir una bobina en un autotransformador? Explique ¿por qué? R= Al invertir una bobina cambia el sentido de la corriente, el voltaje inducido en sus terminales y por ende la marca de polaridad.

VIII. 

Podemos concluir que las marcas de polaridad son fáciles de determinar haciendo simples pruebas de voltaje en el trasformador y ver cómo se comporta.



En la parte de de marcas de polaridad comprobamos que el voltaje puede ser una diferencia dependiendo la marca de polaridad que trae el transformador de fábrica con estos datos obtenidos podemos usar el trasformador como auto transformador teniendo así más opciones de salida de voltajes

 

La eficiencia de los autotransformadores es mayor debido a que un solo núcleo las perdidas por histéresis son mínimas. El autotransformador nos permite alimentar cargas que requieren mayor voltaje del permisible aceptado por un transformador normal.

IX. [1] [2]

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

BOBINADOSJR, «bobinadosjr,» 2016. [En línea]. Available: http://bobinadosjr.com/transformador-monofasico/. J. F. Mora, Maquinas Electicas, Madrid: Cocepcion Fernandez Madrid, 2003.

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