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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