Informe # 7

UNIDAD EDUCATIVA SALESIANA “DOMINGO COMÍN”

LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

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Alumno: Pedro Salcedo Intriago

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Docente: Ing. Xavier Fierro

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Curso: Tercero De Bachillerato “C”

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Cátedra: Máquinas Eléctricas

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Informe #: 7

Guayaquil, 06 de octubre del 2008

Transformador Trifásico ➢ Objetivos: ✔ Elaborar un transformador trifásico uniendo dos núcleos monofásicos. ✔ Realizar las conexiones estrella – estrella (Y – Y) en el transformador trifásico y observar su rendimiento. ✔ Construir un transformador trifásico de 240/120 voltios. ➢ Herramientas utilizados: ✔ 1 núcleo de transformador monofásico de 96 chapas. ✔ 1 metro de cable flexible #18 color negro. ✔ 1 metro de cable flexible #18 color rojo. ✔ ✔ Mandil. ✔ Franela. ✔ Amperímetro. ✔ Voltímetro. ✔ Analizador de Redes. ✔ Plugs Bananas. ✔ Cemento de contacto. ✔ Estilete. ✔ Cartón Piedra. ✔ Milarbon. ✔ ½ libra de alambre #26

✔ ¼ libra de alambre #39 ✔ 2 ángulos. ✔ 8 tuercas, pernos. ✔ 16 anillos planos. ✔ Cautín. ✔ Estaño. ✔ Resina. ➢

➢ Desarrollo: ✔ Para la realización del transformador trifásico es la obtención

de dos núcleos monofásicos iguales. En nuestro caso solo se pudo obtener un núcleo monofásico conformado por 96 láminas

en forma de “E” y 96 láminas en forma de “I”. Con las cuales se formaron dos núcleos monofásicos de 48 láminas en forma de “E” y 48 láminas en forma de “I” correspondientemente. ✔ Tomar las mediciones necesarias de cada núcleo para la elaboración de los carretes y del cálculo como se muestra en la figura.

✔ Desarrollo del cálculo del transformador monofásico: V1 = 240V V2 = 120V

Sb = a * b Sb = (4.45cm) * (2.5cm)

I1 = P/ V1

SB = 11.125cm2 »0.0011125m2

I1 = 55W/240v I1 = 0.229 A

P = (Sb/ 1.5)

2

P = (11.125cm2/ 1.5)2

I2 = P/ V2

P = 55 W

I2 = 55W/120v I2 = 0.458 A

S = P/ FP S = 55W/095

S1 = I1/ 3.5

S = 58 VA

S1 = 0.229A/3.5

N1 = eind2 π f Sb β N1 = 240 v2 π 60Hz 0.0011125m2 N1 = 809 espiras

S1 = 0.0654mm2 » #39

N2 = eind2 π f Sb β N2 = 120 v2 π 60Hz 0.0011125m2 N2 = 405 espiras

S2 = I2 S2 = 0.458A/3.5 S2 = 0.1309mm2 » #26

Es importante resaltar que con estos datos obtenidos se deben rebobinar los tres transformadores monofásicos. ✔ Elaboración de los carretes del transformador: Para la elaboración de los tres carretes del transformador trifásico se consideró una tolerancia de 2 mm más con relación a las magnitudes originales en ancho y en el largo. Se aumenta 1 cm que servirá luego para poder pegar las cuatro caras del carrete. Magnitud Original Magnitud con Tolerancia a 4.45 cm 4.65 cm b 2.5 cm 2.7 cm h 6.65 cm 6.65cm

Para la construcción de las tapas de los carretes se aumentó 3mm más de tolerancia a la medida original. La magnitud de 2.23 cm indicada en la

primera figura se la divide para dos y el milímetro restante queda como tolerancia entre las tapas de los carretes. Magnitud Original Magnitud con Tolerancia a 4.45 cm 4.75 cm b 2.5 cm 2.8 cm

Como se puede observar en la figura solo tres tapas llevan agujeros para los cables, se procederá a cortar en las líneas de color negro. Luego se pegan de la siguiente forma:

✔ Bobinado de los devanados de cada transformador: •

Para obtener una polaridad sustractiva los devanados irán bobinados en una misma dirección ( hacia adelante):

•

En

el

caso

de

este

devanados

secundarios

monofásico

fueron

transformador de

arrollados

cada

trifásico

los

transformador

primeros

que

los

devanados primarios para el mejor mantenimiento de la unidad. •

Es importante acotar que los lados de alta tensión del transformador trifásico son expuestos con cable de color rojo y los lados de baja tensión son expuestos con cables de color negro.

•

Se colocarán en los cables flexibles por nomenclatura los siguientes indicativos basándose en el tipo de polaridad que se leva a crear al transformador:

•

○

H1: inicio del devanado de alta tensión.

○

H2: final del devanado de alta tensión.

○

X1: inicio del devanado de baja tensión.

○

X2: final del devanado de baja tensión.

Para empezar a bobinar se retira el aislamiento del conductor esmaltado de cobre, para luego proceder a soldar los conductores (alambre esmaltado de cobre y cable flexible #18).

•

Al

finalizar

el

número

de

espiras

del

devanado

secundario se procede a realizar nuevamente el paso anterior. Se coloca una tira de milarbon para cubrir el anterior devanado y comenzar a arrollar el devanado primario. Repitiéndose este paso y el anterior para los otros dos transformadores monofásico. Teniendo en cuenta que se protegen los devanados primaros de cada uno

de

los

transformadores

con

sus

tiras

correspondientes de milarbon. •

Los carretes irán alojadas en las áreas de color negro que se indican en la figura:

•

Para

colocar

los

carretes

ya

bobinados

en

el

transformador procedemos a ensamblar las láminas como indica la figura:

Conexión Y – Y Sin Carga

En esta instancia de la práctica los úncios valores que se pueden tomar son los valores de voltajes de línea a línea, línea neutro tanto del lado de alta tensión como del lado de baja tensión y los valores de corrientes solo del lado de alta tensión puesto que no existe carga en lado de baja tensión.

RS = 104 v

SN = 56.5 v

RT = 98 v

TN = 56 v

ST = 97 v

IR = 0.29 A

RN = 60 v

IS = 0.29 A

IT = 0.29 A

Con Carga La carga que se le aplicó al transformador en la misma conexión fue un motor conectado en estrella serie. Esta prueba arrojo los siguientes resultados: ✔ Se presentó una caida de volajes en las líneas del transformador debido a la impotencia de este a subministrar la potencia requerida por el motor, también influyó la alta impedancia. El motor comenzó a girar a muy bajas r.p.m y sin fuerza en su eje.

Las líneas R,S,T del lado de alta tensión del transformador se conectan a la fuente de alimentación trifásica, mientras que las líneas R,S,T de baja tensión se conectan al motor como indican las figuras:

RS = 40 v

ISAT = 0.31 A

RT = 35 v

ITAT = 0.31 A

ST = 34 v IRAT = 0.31 A

➢ Conclusiones: Al realizar la conexión estrella – estrella el transformador de 57.9VA no podrá subministrar la suficiente potencia trifásica para un motor del laboratorio; debido a la carga eléctrica que ejerce el motor en el transformador el voltaje trifásico de salida tiende a caer a la mitad, lo cual implica un funcionamiento deficiente del motor.