1ie133 Informe#2 JR, DT, Ec, Da (A)

Curso: Conversión de Energía I Instructor: ACOSTA, PIERRE
Polaridad del Transformador

Laboratorio #2
Chanis, Edgar Grupo: 1IE133 Cédula: 6-723-240
Tuñón, Darnell Grupo: 1IE133 Cédula: 8-962-2421
Remice, Juan Grupo: 1IE133 Cédula: 8-963-1464
Armuelles, David Grupo: 1IE133 Cédula: 8-967-1975
Licenciatura en Ingeniería Electromecánica – Facultad de Ingeniería Eléctrica
Universidad Tecnológica de Panamá
Introducción 3. Aprender cómo se conectan los devanados del

Cuando se habla de la polaridad de un transformador en serie substractiva.
transformador se refieren a los polos positivos y
negativos en las terminales de este en un Exposición
determinado momento. Como la corriente es
alterna los transformadores no pueden tener una Cuando se energiza el devanado primario de un
polaridad fija en sus terminales. transformador por medio de una fuente de ca, se
establece un flujo magnético alterno en el núcleo
Si se quiere saber la polaridad del transformador se del transformador. Este flujo alterno concatena las
coloca un cable o puente conductor y de baja vueltas de cada devanado del transformador
resistencia entre las terminales de los devanados induciendo así voltajes de ca en ellos. Estudie el
primario y secundario. Entre el otro extremo se circuito que se ilustra en la Figura 40-1.
coloca un voltímetro en a-c.
Cuando se mide el voltaje se obtiene la polaridad

aditiva y sustractiva, cuando es aditivo y se suman
el voltaje se encuentra en desfase, cuando es
sustractiva se encuentran en una misma fase.
En este laboratorio seremos capaces de identificar

como obtener las polaridades e n un transformador
mediante simulaciones de circuitos de
transformadores e identificar si es aditivo y
substractivo, basándonos en la teoría, además, de Por definición, un voltaje en c-a cambia
conocer porque es importante conocer su continuamente su valor y su polaridad, por lo tanto,
polaridad si esta repercute de alguna forma en el el voltaje aplicado al devanado primario (terminales
circuito del transformador. 1 y 2) cambia constantemente la polaridad de la
terminal 1 con respecto a la de la terminal 2. Las
terminales 1 y 2 no pueden tener jamás la misma
Objetivos polaridad. La terminal 1 debe ser siempre positive o
negativa con respecto a la terminal 2. Por
1. Determinar la polaridad de los devanados del consiguiente, el flujo magnético alterno induce
transformador. voltajes en todos los demás devanados, haciendo
2. Aprender cómo se conectan los devanados del que aparezca un voltaje de c-a encada par de
transformador en serie aditiva. terminales. Las terminales de cada devanado
también cambian de polaridad la una en relación Procedimientos
con la otra.
Cuando se habla de la "polaridad" de los devanados Advertencia: ¡En este Experimento de Laboratorio
de un transformador, se trata de identificar todas las se manejan altos voltajes! ¡No haga ninguna
terminales que tienen la misma polaridad (positiva conexión cuando la fuente este conectada! La
o negativa) en el mismo instante. Por lo común se fuente debe desconectarse después de hacer cada
utilizan marcas de polaridad para identificar estas medición!
terminales. Estas marcas pueden ser puntos negros,
cruces, números, letras o cualquier otro signo que 1. a) Conecte el medidor de 0-20V c-d a la salida
indique cuales terminales tienen la misma variable en c-d de la fuente de alimentación,
polaridad. Por ejemplo, en la Figura 40-1 se terminales 7 y N.
utilizaron puntos negros. Estos puntos negros, o
"marcas de polaridad" señalan que, en un instante b) Conecte la fuente de alimentación y ajústela
dado, lentamente a un voltaje de 10V c-d.
cuando 1 es positivo con respecto a 2, c) Sin tocar la perilla de control del voltaje,
3 es positivo con respecto a 4, desconecte la fuente de energía y desconecte el
6 es positivo con respecto a 5, medidor.
7 es positivo con respecto a 8,
d) Conecte el circuito ilustrado en la Figura 40-2,
y 10 es positivo con respecto a 2,
utilizando los Módulos EMS de transformador,
Conviene hacer notar que una terminal no puede ser fuente de alimentación de c-d. Observe que el
positiva por si sola, solo puede serlo con respecto a medidor de 200V c-d se conecta a las terminales 3 y
otra terminal. En consecuencia, en cualquier 4.
momento dado, las terminales 1, 3, 6, 7 y 10 son
todas positivas con respecto a las terminales 2, 4, 5,
8 y 9.
Cuando las baterías (o celdas) se conectan en serie
para obtener un mayor voltaje de salida, la terminal
positive de una de las baterías se debe conectar con
la terminal negative de la siguiente. Cuando se
conectan en esta forma, los voltajes individuales se
suman. De igual manera, si los devanados del
transformador se conectan en serie para que sus
voltajes individuales se sumen o sean aditivos, la
terminal con la "marca de polaridad" de un e) Observe la deflexión de la aguja del voltímetro de
devanado se debe conectar a la terminal "no c-d en el momento en que se cierra el interruptor de
marcada" del otro devanado.
la fuente de alimentación. Si la aguja del voltímetro
se desvía momentáneamente a la derecha, las
Instrumentos y Equipo
terminales 1 y 3 tienen la misma marca de polaridad.
Módulo de fuente de alimentación EMS 8821 (La terminal 1 se conecta al lado positivo de la fuente
(0-120V c-a, 0-120V c-d). de alimentación en c-d, y la terminal 3 al polo
Módulo de medición de c-a EMS 8426 positivo del voltímetro.)
(250/250/250V)
f) ¿Cuáles terminales son positivas en los devanados
Módulo de medición de c-d EMS 8412
(20/200 V) 1 a 2 y 3 a 4?
Módulo de transformador EMS 8341 - Las terminales positivas son la 1 y la 3
Cables de conexión EMS 8941
g) Desconecte el voltímetro de cd del devanado 3 a e) Quite la conexión entre las terminales 1 y 5.
4, y conéctelo al devanado 5 a 6. Repita la operación Conecte las terminales 1 y 6, y luego conecte el
(e). voltímetro en las terminales 2 y 5, como se indica en
la figura 40-4
h) ¿Cuáles terminales son positivas en los devanados
1 a 2 y 5 a 6?
- Las terminales positivas son la 1 y la 5
i) Vuelva el voltaje a cero y desconecte la fuente de

alimentación.
2. En este Procedimiento se conectarán en serie dos

devanados de un transformador; al observar los
efectos que esto produce, se apreciara la
importancia de la polaridad.
a) Conecte el circuito ilustrado en la Figura 40-3,

utilizando el Módulo EMS de medición de ca.
Observe que la terminal 1 se conecta con la 5. f) Conecte la fuente de alimentación y ajústela
exactamente a 104 c-a
g) Mida y anote los voltajes en las siguientes

terminales:
E1 1 a 2= 60 V c-a
E2 5 a 6= 60.02V c-a
E3 2 a 6= 120 V c-a
h) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente

de alimentación:
i) Explique por qué el voltaje con dos devanados en
serie es aproximadamente cero en un caso, y casi
120V c-a en otro.
b) Conecte la fuente de alimentación y ajústela
- En el primer caso estos voltajes se restan
exactamente a 104 V c-a (la mitad del voltaje
debido a que se invierte su polaridad, en el
nominal 3 y 4. segundo caso cuando se suman no se
c) Mida y anote los voltajes en las terminales invierte la polaridad.
siguientes:
j) ¿Cuáles terminales tienen la misma polaridad?
E1 1 a 2= 60.10 V c-a
- Las terminales que tienen la misma
E2 5 a 6= 60.10 V c-a polaridad de 1 a 5 y 2 a 6.
E3 2 a 6= 0 V c-a 3 a) Estudie el circuito que aparece en la Figura 40-

5. Observe que el devanado 3 y 4 está conectado a
d) Reduca el voltaje a cero y desconecte la fuente de una fuente de alimentación de 104 V c-a. ¡No
alimentación. conecte el circuito todavía!
- Si, debido a que los resultados en el punto c
fueron inferidos a partir de la teoría o puntos
desarrollados a lo largo de esta experiencia lo que
indicaba que a partir de la polaridad se suman o se
restan los voltajes.
K) ¿Cuáles terminales tienen la misma polaridad?
- Las terminales 1,3 y los terminales 2,4 presentan

la misma polaridad respectivamente.
Prueba de conocimientos
b) ¿Cuál es el voltaje inducido en el devanado 1 y 2? 1. Suponga que tiene una fuente de

alimentación de 120 V c-a y que todos los
- 60 volts devanados del módulo del transformador
c) Si el devanado de 1 a 2 se conecta en serie con el desarrollan su voltaje nominal; a
devanado 3 a 4 ¿Cuáles son los 3 voltajes de salida continuación, se dejaron espacios pares que
que se pueden obtener? usted indique como conectaría los
devanados para obtener los siguientes
- 44V c-a/60V c-a/164 c-a voltajes.
d) Conecte el circuito ilustrado de la figura 40-5 y a. 240 volts:
conecte los devanados en serie, uniendo las
terminales 1 y 3.
e) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 104

V c-a. Mida y anote el voltaje entre las terminales 4
y 2.
- 44 V c-a
f) Reduzca el voltaje en cero y desconecte y

desconecte la fuente de alimentación.
g) Quite la conexión entre las terminales 1 y 3 y La fuente se conecta entre 1 y 2. Para obtener el
conecte las terminales 1 y 4. voltaje de 240 V se conectan en serie los
terminales 2 y 5. EL voltaje de salida está entre
h) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a
los terminales 1 y 6.
104 V c-a. Mida y anote los voltajes entre las
terminales 2 y 3 y 1 a 2. b. 88 volts:
- E 2 a3= 163.9 V c-a
- E 1 a 2 = 59.8 V c-a
i) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente

de alimentación.
j) Coinciden los resultados de e y h con lo previsto

en (c)? Amplie su respuesta.
La fuente se conecta entre 5 y 6. Para obtener el d. 92 volts:
voltaje de 88 V se conectan en serie los
c. 180 volts:
La fuente se conecta entre 5 y 6. Para obtener el

voltaje de 92 V se conectan en serie los
La fuente se conecta entre 1 y 2. EL voltaje de
salida está entre los terminales 3 y 8.
Conclusiones
(Chanis, Edgar 6-723-240): Como resultado de este laboratorio pudimos poner a prueba los conocimientos
adquiridos acerca de la polaridad de un transformador, mediante el experimento se obtienen las terminales
positivas del devanado. Al trabajar con los devanados en serie con los valores se obtuvieron 2 polaridades en el
primer caso sustractivo cuando las terminales 1 a5 y 2 a 6 se mide con el voltímetro y en el segundo caso aditivo
cuando va de 1 a 6 y de 2a 5 el voltímetro y los resultados obtenidos concuerdan con la teoría de polaridad del
transformador. También cabe resaltar que es importante conocer la polaridad de un transformador para evitar
el flujo contrario de corriente que peda causar un corto circuito.
(Remice, Juan 8-963-1464): El desarrollo de esta experiencia se pudo observar de manera practica ciertas ideas
y conceptos adquiridos con anterioridad en sesiones teóricas. El concepto manejado en esta sesión fue el de
polaridad donde a través de la conexión de distintos devanados del transformador en serie se obtuvieron
distintos voltajes y de estos resultados se pudo determinar o inferir la polaridad que presenta cada uno de estos
y que a través de la conexión en serie de estos se suma o se resta la diferencia de potencial entre cada uno de
estos. Y estos resultados van concorde a lo planteado con anterioridad en la teoría.
(Tuñón, Darnell 8-962-2421): En la realización de esta experiencia se estudiaron los conceptos de devanado
primario y secundario, polaridad del transformador, inducción y primordialmente, el uso de la marca de
polaridad en los inductores de un transformador. Esto se logró armando diferentes circuitos, con el objetivo de
familiarizar al estudiante con el módulo de transformadores monofásicos, y como este trabaja dependiendo de
la polaridad usada y las conexiones que se le hagan. Los resultados indican que se pueden lograr diferentes
voltajes en la salida del transformador, utilizando diferentes combinaciones de inductores y marcas de polaridad.
Se concluye que el concepto de polaridad es primordial en el estudio de los transformadores, ya que de esta
depende el voltaje que se tenga a la salida.

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Polaridad del Transformador

Introducción 3. Aprender cómo se conectan los devanados del

Cuando se mide el voltaje se obtiene la polaridad

En este laboratorio seremos capaces de identificar

- Las terminales positivas son la 1 y la 5

i) Vuelva el voltaje a cero y desconecte la fuente de

2. En este Procedimiento se conectarán en serie dos

a) Conecte el circuito ilustrado en la Figura 40-3,

g) Mida y anote los voltajes en las siguientes

h) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente

E3 2 a 6= 0 V c-a 3 a) Estudie el circuito que aparece en la Figura 40-

K) ¿Cuáles terminales tienen la misma polaridad?

- Las terminales 1,3 y los terminales 2,4 presentan

b) ¿Cuál es el voltaje inducido en el devanado 1 y 2? 1. Suponga que tiene una fuente de

e) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 104

f) Reduzca el voltaje en cero y desconecte y

- E 2 a3= 163.9 V c-a

i) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente

j) Coinciden los resultados de e y h con lo previsto

La fuente se conecta entre 5 y 6. Para obtener el

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