PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA TALLER DE ELECTRICIDAD

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

“FRANCISCO DE MIRANDA”

ÁREA DE TECNOLOGÍA

COMPLEJO ACADÉMICO EL SABINO

PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA

TALLER DE ELECTRICIDAD

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Realizador por:

Ortíz Edgar V-25616363

Gabriel Medina V-19776899

José Tigrera V-25848609

Ángel Colina V-25371616

Nohemy Pérez V-27247513

Asignatura práctica: Taller de Electricidad

Sección #31

Prof. Ing. David Lugo

Práctica Nº 2. Transformadores Eléctricos.

Ortíz Edgar V-25616363;  Gabriel Medina V-19776899;

José Tigrera V-25848609; Ángel Colina V-25371616; Nohemy Pérez V-27247513

Área de Tecnología, Programa de Ingeniería Mecánica. Prof. Ing. David Lugo

Asignatura práctica: Taller de Electricidad, sección #31, fecha de realización de la práctica: 24/04/2018

edgar.ortz.21b2@gmail.com

RESUMEN:

         Como tema fundamental dentro del estudio de la corriente eléctrica y los circuitos en general para el estudiante de Ingeniería están los transformadores eléctricos, puestos que estos aparatos son importantes para las transformaciones de tensiones, necesarios para la distribución optimas, para uso o consumo. Por lo tanto para esta práctica se determinaran la continuidad eléctrica y la relación de transformación en los transformadores eléctricos así como también hacer la verificación de la polaridad presente en los transformadores.

INTRODUCCIÓN

En la presente práctica N°2 de taller de Electricidad “Transformadores“, se realizaran aspectos con este tema, es decir, se determinaran la continuidad eléctrica del transformador y la relación de transformación, así como también la relación de transformación, estos aspectos serán importantes conocerlos, ya que estos serán los que les indicarán (a nosotros los estudiantes) el aumento o descenso que sufre el valor de la tensión de entrada (nos dirá si es Elevador o Reductor). La determinación de la continuidad indicará si el valor pude ser utilizado o no, ya que un transformador sin la continuidad esperada, es un transformador que no puede ser usado. Por último, su verificarán las polaridades de los transformadores, paso necesario para saber que tipo de polaridad podría tener el transformador (sustractivo o aditivo),paso necesario y determinante para todo aquel que necesite verificar o tomar medidas de un transformador.

OBJETIVOS ALCANZADOS EN LA PRÁCTICA

Dentro de esta práctica se pudieron alcanzar los siguientes objetivos:

• Determinación de la continuidad del transformador eléctrico.
• Determinación de la relación de transformación del equipo (más o menos)
• Verificación de la polaridad del transformador eléctrico.

Nota: El segundo objetivo específico no se explicó en la práctica de manera clara. Pues era deber del estudiante indagar más sobre el tema, por lo que se el profesor hizo el cálculo y lo explico superficialmente, por lo que no se concreta la enseñanza plena de esta materia.

EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS

1. Equipos: Transformador monofásico, variador de Tensión, Multímetro digital.

2: Material de Apoyo: Pizarra acrílica.

3. Materiales: Cables conectores.

Procedimientos o pasos para la realización de la Practica 2 “transformadores”

Antes de empezar con la práctica cabe destacar que en la ejecución de toda la práctica se combinarán todas las experiencias, ya que todas son importantes, y sin la ejecución de una, no se puede realizar la otra, sin más nada que decir empecemos:

 Experiencia de Prueba de Continuidad y Relación de transformación

1. Contar con los elementos necesarios (equipos y materiales) para la práctica.
2. Determinar la función requerida en el transformador con la relación de transformación propuesta por el profesor, señalado el Principal y el Secundario a utilizar en la experiencia. (Inicio de Experiencia de Prueba de Continuidad)
3. Verificar la continuidad de cada uno de los equipos involucrados en la práctica mediante el uso de un multímetro digital, con el fin de evitar accidentes eléctricos y comprobar el estado de los equipos (Fin Experiencia de Prueba de Continuidad)
4. Realizar las debidas conexiones entre el transformador y el variador de Voltaje.
5. Examinar que las conexiones hechas en el circuito transformador-Variador de voltaje estén conectadas de manera correcta. (Inicio de Relación de transformación).
6. Conectar en serie el multímetro digital en el Transformador ya verificado y colocar sus parámetros en medición de Voltaje de corriente alterna, preferiblemente en 200A.
7. Conectar a la toma corriente y Energizar el circuito Transformador-Variador de Voltaje.
8. Regular la tensión inducida por el variador de voltaje al voltaje indicado por las especificaciones del profesor.
9. Tomar lectura de los diferentes valores arrojados por el multímetro en la práctica y anotar en las tablas de datos.
10. Repetir estos pasos (8 y 9) para cada uno de estos Voltajes 10, 20, 30 y 40.
11. Apagar y desconectar de la toma corriente el Variador de Voltaje para culminar con esta experiencia. (Fin de Relación de transformación).

MARCO TEÓRICO

De acuerdo a lo establecido durante la práctica, un transformador es “un aparato estático que se encarga de reducir o elevar (transformar) el nivel de voltaje de una corriente inducida y de transferirlo” todo acorde a especificaciones del sistema en el que este es implementado.

Conceptos como el de ‘voltaje’ o ‘corriente’ fueron tocados en previas prácticas y expuestos en previos informes, sin embargo, en virtud de extender el conocimiento indagaremos más sobre el transformador, su clasificación y la forma en la que este está compuesto.

Clasificación

Los transformadores se clasifican de la siguiente manera:

POR SU NIVEL DE VOLTAJE

• Transformadores Elevadores y Reductores

Un transformador puede ser "elevador o reductor" dependiendo del número de espiras de cada bobinado.

Y su relación de transformación es:

[pic 3]

SÍ se supone que el transformador es ideal. (La potencia que se le entrega es igual a la que se obtiene de éste, se desprecian las pérdidas por calor y otras), entonces:

Potencia de entrada = Potencia de salida.

• POR SU NÚMERO DE FASES

Transformadores monofásicos

Los transformadores monofásicos, tanto de columnas como acorazados, se usan en distribución de energía eléctrica, por ejemplo para reducir, en líneas de MT de 13,2 kV a BT, 220V. Se los suele encontrar, de pequeña potencia en soportes de líneas eléctricas rurales. También se los encuentra, en potencias altas, para constituir bancos trifásicos, con tres de ellos, en sistemas de distribución Ejemplos: 10 kVA; 13200/220 V

Transformadores Trifásicos

El trifásico de columnas es el más usado. Se lo encuentra desde pequeñas potencias (10 kVA) hasta muy grandes (150 MVA). Como elevadores de tensión en las centrales, reductores en las subestaciones, de distribución en ciudades, barrios, fábricas, etc.

Transformadores Hexafásicos

El hexafásico (6 fases en el secundario) se diferencia, constructivamente, del trifásico, en que tiene una derivación a la mitad de los devanados secundarios, y luego por supuesto, en la conexión entre ellos. Se lo usa para la rectificación industrial y en tracción eléctrica: subterráneos, tranvías, etc. Ejemplo: 13200/580 V.

Componentes

Los componentes básicos que lo conforman son:

• El Núcleo: es donde se alojan los arrollados formando el circuito magnético, es decir, lo que proporciona trayectoria a la energía que traspasa al transformador.[pic 4]

• Los Arrollados: son el conjunto de devanados encargados de nivelar la tensión acorde a las especificaciones del circuito. Hay diferentes tipos de devanados, clasificados según su forma y conexión: de capa, tipo disco y helicoidales.

• El Aislante: como su nombre sugiere se encarga de aislar y mantener regulado los excesos de corriente eléctrica que podrían circular por un transformador. Los más comunes suelen ser aceites o líquidos de propiedades densas, sin embargo, aquí en Paraguaná es usual ver el empleo de materiales solidos como aislantes, ya sea placas de vidrio (en reciente uso) o cerámica (en los más antiguos aun encontrados en uso).  

• El Tanque: es el armazón y cubierta externa del transformador. Alberga tanto el núcleo como los arrollados y tiene como función principal mantener resguardado el proceso de transformación de agentes externos como la presión y el clima, así como de aumentar la seguridad en su ambiente al contener la temperatura y reducir el ruido que este produce. [pic 5]

• Sistema de enfriamiento: como fue mencionado anteriormente, el proceso de transformación llevado a cabo en este aparato provoca cambios de temperatura. Esto debido a la energía disipada en el devanado. El sistema de enfriamiento se encarga de regular el exceso de calor que pueda generar el proceso y de transferirlo al medio ambiente minimizando los riesgos de sobrecalentamiento.

Fallas comunes

Como se ha observado, el transformador posee varios sistemas y medidas de seguridad implementados que se encargan de reducir el riesgo que la presencia de este representa en un medio ambiente y, debido a su altísima utilidad y común empleo en la sociedad de hoy en día, es importante que así sea. Los procesos de transformación de los niveles de voltaje en la corriente alterna producen cantidades peligrosas de calor, sin mencionar la energía eléctrica que a través de este circula en todo momento.

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