LABORATORIO N° 2

“EFICIENCIA Y REGULACION DE UN TRANSFORMADOR”

CARRERA : TECNOLOGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

CICLO : IV

SECCIÓN : “K”

DOCENTE : CAPUÑAY MALAVER EVER

CURSO : MAQUINAS ELECTRICAS I

ALUMNO (S) :

- Castañeda Bejarano Elder Ulises

- Chinchay Huayama Derly

FECHA DE ENTREGA : 11 – 10 – 2016

2016 - II
 “EFICIENCIA Y REGULACION DE UN TRANSFORMADOR”

1. Objetivos
 Determinar la caída de tensión del transformador.
 Determinar el rendimiento del motor.
2. Marco teórico
CAIDA DE TENSION EN UN TRANSFORMADOR
Dado que existen resistencias y reactancias intercaladas en serie con los bobinados del
transformador, cuando circule una corriente de carga por los bobinados la tensión del
secundario se verá reducida. La caída de tensión será entonces la diferencia algebraica
entre la tensión eficaz del secundario en vacío (E2) y la que aparece cuando el
transformador trabaja en carga (U2):

u E2  U 2
A menudo es más conveniente expresar esta caída de potencial en términos de
porcentaje referidos a la tensión de vacío. A este valor se le denomina coeficiente de
regulación. (ε)

E2  U 2
 100 %
E2
También se puede expresar como la siguiente relación:

  uR Cos  u X Sen
CC CC

Donde:

RCC  I1 X CC  I1
u RCC   100 % y
u X CC   100%
U1 U1
ε = Coeficiente de regulación
uRCC = Caída de tensión óhmica de cortocircuito.
u X CC = Caída de tensión inductiva de cortocircuito.
Cos = Factor de potencia de la carga
 RENDIMIENTO DE UN TRANSFORMADOR
Se puede decir que el rendimiento de un transformador es la relación entre la potencia
suministrada a la carga por el secundario (P2) y la potencia absorbida de la red por el
primario (P1), expresada en porcentaje:

P2 P2
  100  100
P1 P2  PFe  PCu

CU 2 I 2 n Cos
  100
CU 2 I 2 n Cos  PFe  C PCu
2

I2 I1 PFe
C  Cmax 
I 2 n I1n PCu

Donde:
η = Rendimiento del transformador en %.
P1 = Potencia absorbida de la red por el primario.
P2 = Potencia activa cedida a la carga.
PFe = Perdidas en el hierro.
PCu = Perdidas en el cobre.
C = Índice de carga
Cmax = Índice de carga donde se da la máxima eficiencia del transformador

3. Equipos y materiales.

Cantidad Descripción Marca Modelo

Lab – Volt 8133 - 00
01 Fuente de alimentación variable

01 Transformador 220/110 v Lab - Volt 8341 - 27

01 Vatímetro digital Meterman 34XR
03 Multímetro digital Meterman 34XR
03 Módulo de Resistencias
01 Módulo de Condensadores
01 Módulo de Inductancias
Varios Conductores de conexión
4. Procedimiento.
 Implemente el circuito de la figura 1.

Figura 1

 Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente

tabla.
Tabla 01
R V1 V2 A W
1 1100 220.3 109.2 0.10 11.02

2 2200 220.2 109.6 0.05 5.55

3 4400 220.4 110.1 0.03 2.82

4 1100//2200 220.3 108.4 0.15 16.34

5 1100//4400 219.7 108.6 0.13 13.79

Eficiencia

𝟎. 𝟏𝟏
𝜼= 𝒙𝟏𝟎𝟎% = 𝟗𝟎%
𝟏𝟏. 𝟎𝟐
 Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el
rendimiento del transformador:

Tabla 02
Experimental Teórico
R
ε η ε η
1 1100 0.22% 25.29% 0.14% 27.55%
2 2200 0.27% 12.74% 0.09% 13.87%
3 4400 0.18% 6.47% 0.18% 7.05%
4 1100/2200 0.22% 37.51% 0.14% 40.85%
5 1100/2200 0.49% 31.65% 0.13% 34.47%

 Implemente el circuito de la siguiente figura.

Figura 2

 Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente tabla:

Tabla 03
L V1 V2 A W
1 1100 220.2 110.1 0.08 1.18

2 2200 220.9 110.3 0.04 0.67

3 4400 220.4 110.3 0.02 0.42

4 1100//2200 220.6 110.1 0.13 1.86

5 1100//4400 220.3 110.2 0.11 1.56

 Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el rendimiento
del transformador:

Tabla 04
Experimental Teórico
L
ε η ε η
1 1100 0.63% 2.7% 0.09% 2.62%
2 2200 0.45% 1.55% 0.27% 1.48%
3 4400 0.45% 0.96% 0.27% 0.93%
4 1100/2200 0.63% 4.26% 0.09% 4.13%
5 1100/4400 0.54% 3.58% 0.18% 3.46%

 Implemente el circuito de la siguiente figura.

Figura 4

 Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente

tabla:

Tabla 05
C V1 V2 A W
1 1100 221.1 110.7 0.13 0.14

2 2200 220.8 110.6 0.06 0.11

3 4400 220.8 110.3 0.03 0.11

4 1100/2200 220.7 110.6 0.19 0.017

5 1100/4400 220.2 110.6 0.16 0.15

 Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el
rendimiento del transformador:

Tabla 06
Experimental Teórico
C
ε η ε η
1 1100 0.09% 0,32% 0.63% 0.31%
2 2200 0.18% 0.25% 0.54% 0.24%
3 4400 0.45% 0.25% 0.27% 0.24%
4 1100/2200 0.18% 0.039% 0.54% 0.037%
5 1100/4400 0.18% 0.34% 0.54% 0.33%

 Implemente el circuito de la siguiente figura.

Figura 5

 Alimente el transformador con su voltaje nominal y anote los valores en la siguiente

tabla:

Tabla 05
R–L Cosθ V1 V2 A W
1 1100 0.7 220.5 110.5 0.06 4.66

2 2200 0.73 220.7 110.2 0.03 2.44

3 4400 0.58 220.3 110.4 0.02 1.30

4 1100/2200 0.71 220.8 109.8 0.09 7.07

5 1100/4400 0.66 220.6 109.9 0.08 5.88

 Para cada una de las cargas empleadas calcule el coeficiente de regulación y el
rendimiento del transformador:

Tabla 06
Experimental Teórico
R-L
ε η C ε η
1 1100 0.27% 10.6% 0.13 0.45% 10.35%
2 2200 0.54% 5.6% 0.06 0.18% 5.42%
3 4400 0.36% 2.9% 0.04 0.36% 2.8%
4 1100/2200 0.90% 16.23% 0.2 0.09% 15.7%
5 1100/4400 0.81% 13.49% 0.17 0.18% 13.06%

 A continuación, se presentan los datos de 2 transformadores monofásicos obtenidos

de los correspondientes ensayos de vacío y corto. Se pide hallar:
o m = 1.83
o I1n =9.09A
o I2n =16.66A
o Rcc =1.07Ω
o Xcc =0.95Ω
o Zcc = 1.19Ω
o uCC =4.54V
o uRcc = 18
o uXcc = 0.95
o ICC1 = 10.10
o ICC2 = 7.57
o ε =16.61
o PFe = 150
o PCu = 300
o Tensión a plena carga en el secundario =
o Rendimiento a plena carga para el factor de potencia indicado. n =99.9%
Transformador 1° 2°
Sn (VA) 4000 10000
V1 (V) 440 380
V2 (V) 240 230
VCC (V) 20 15
P0 (W) 50 100
PCC (W) 150 300
Cos φ 0.9 inductivo 0.8 inductivo
5. Conclusiones.

 Se dice que la caída de tensión es la pérdida del potencial desde el inicio

hacia el otro extremo; en nuestro experimento pudimos observar que en
nuestro circuito con los transformadores tenía una caída de tensión que era
pequeña ya que según el tipo de transformador reduce este parámetro.

 Además de esto se concluye que potencia en la carga resistiva es mucho

mayor que en la inductiva y capacitiva; esto hace que el rendimiento del
transformador sea inferior con respecto a las cargas inductiva y capacitiva.

 Mediante los datos obtenidos en la práctica se determinó el rendimiento del

transformador con diversas cargas ya sea resistiva, inductiva y capacitiva o
relacionadas entre resistiva-inductiva; con esto se determinó que el
rendimiento experimental y el teórico tenían una variación pero que si
estaban dentro del rango de aceptación.

6. Anexos.