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    Facultad de Ingeniería Mecánica

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    Nicolás Coello
    Este documento presenta la práctica número 2 sobre transformadores monofásicos de la facultad de ingeniería mecánica. El objetivo es estudiar el comportamiento del transformador bajo distintas conexiones y cargas, y simular un transformador monofásico simple y con tap central en Proteus. Se explica brevemente el funcionamiento de un transformador ideal y se detallan los pasos para el trabajo preparatorio y el procedimiento de la práctica, que incluye esquematizar y configurar un transformador en Proteus y realizar mediciones.

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    P2_ME_2021A

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    FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

    CP – MÁQUINAS ELÉCTRICAS

    PRÁCTICA N° 02
    1. TEMA

    TRANSFORMADOR MONOFÁSICO

    2. OBJETIVOS

    2.1. Estudiar el comportamiento del trasformador monofásico bajo distintas conexiones y condiciones
    de carga.
    2.2. Simular un transformador monofásico simple y con tap central en el software Proteus

    3. MARCO TEÓRICO

    Los transformadores se definen como máquinas estáticas que transmiten, mediante un campo
    electromagnético alterno, la energía eléctrica de un sistema, con un determinado voltaje, a otro sistema
    con un voltaje deseado. La figura 1 muestra el circuito equivalente de un transformador monofásico
    ideal.

    Fig1. Circuito equivalente de un transformador monofásico ideal

    El transformador básicamente está formado por un núcleo de hierro y de dos bobinados, los cuales se
    denominan primario y secundario. El bobinado primario con “N1” espiras es aquel por el cual ingresa
    la energía y el secundario con “N2” espiras es aquel por el cual se entrega a la carga eléctrica. Al variar
    de forma adecuada el número de vueltas en el bobinado primario y secundario, es posible conseguir
    cualquier relación de voltaje o relación de transformación.

    4. TRABAJO PREPARATORIO

    4.1. Consultar las definiciones de regulación de voltaje y rendimiento de un transformador.


    4.2. Consultar el significado de polaridad aditiva y sustractiva en un transformador.
    4.3. Con la ayuda de gráficos representativos, indicar el procedimiento necesario para determinar
    la polaridad relativa de los devanados de un transformador monofásico.
    4.4. Indique la representación gráfica de un autotransformador, describa cada uno de sus elementos
    y describa las diferencias con un transformador.

    5. EQUIPO Y MATERIALES

    • Software Proteus 8.4


    FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

    6. PROCEDIMIENTO

    6.1. Esquematizar un transformador en Proteus


    6.2. Configurar tensión de entrada y factor de acoplamiento
    6.3. Realizar las mediciones correspondientes de tensiones al devanado principal y secundario
    Recomendaciones técnicas:
    • Verificar que las conexiones estén bien realizadas ante de energizar el circuito.
    • Verificar que no se sobrepase los valores nominales de las bobinas del transformador

    7. INFORME

    7.1. Presentar los datos de placa de un transformador ejemplo.


    7.2. Cada transformador de este ejemplo posee 4 bobinas (2 en el primario y 2 en el secundario), cuyos
    valores nominales de voltaje y corriente son: 24 V y 5 A para cada bobina del primario y, 120 V
    y 1 A para cada bobina del secundario. Dibuje la conexión de las bobinas del transformador que
    permite armar un transformador elevador de relación 48:240 V e indique los nuevos valores de
    voltaje y corriente nominales resultado de esta conexión.
    7.3. Para la conexión de transformador elevador (48:240V) calcule la potencia de entrada, de salida,
    el rendimiento y la regulación de voltaje para una carga X.
    7.4. Consulte al menos 3 aplicaciones del transformador en equipos del hogar o la industria.
    7.5. Consulte al menos 3 aplicaciones del transformador con tap central.
    7.6. Consulte. ¿Por qué razón el dato de placa de potencia nominal de los transformadores viene dado
    en kVA y no en kW?
    7.7. ¿La regulación de voltaje puede ser negativa? ¿Cuál es el significado de que esto ocurra? Sustente
    su respuesta.
    7.8. Comente. ¿Por qué razón el valor indicado por el multímetro es diferente del valor indicado por
    los cursores del osciloscopio?
    7.9. Conclusiones y recomendaciones individuales.
    7.10. Bibliografía.

    8. REFERENCIAS

    • Fitzgerald A. E., et al; "Electric Machinery"; 6ta edición; McGraw Hill; USA, NY; 2003
    • Mora F. J., "Máquina Eléctricas"; 6ta edición; McGraw Hill; España; 2007
    • Guru B., Hiziroglu H., “Máquinas Eléctricas y Transformadores, Alfaomega, 3era edición.
    • Kosow I.; “Máquinas Eléctricas y Transformadores”; 1 edición

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