domingo, 13 de septiembre de 2015

guia didactica

 

República Bolivariana de Venezuela
Universidad Pedagógica Experimental Libertador
Instituto Pedagógico de Barquisimeto
“Luís Beltrán Prieto Figueroa”


Asignatura: transformadores          Contenido: Transformación de conexión trifásica estrella-estrella
Docente en formación: Keila Pérez

Ciudad: Barquisimeto             Fecha:


Guía de transformación de conexión trifásica estrella estrella

















Introducción


El transformador constituye la parte principal de una subestación eléctrica, es quizás una de las máquinas eléctricas de mayor utilidad que jamás se hayan inventado, nos permite aumentar o disminuir la tensión eléctrica en un sistema de corriente alterna, puede aíslan un circuito entre sí. Además de que nos permite el transporte y distribución de la energía eléctrica desde las plantas de generación hasta las industrias y casas habitación, de una manera segura; por lo que resulta importante conocer su definición, principio de funcionamiento y operación del mismo.

















Índice

Introducción
Transformadores   ……………………………………………………………………………………….....4,5                                         
Relación de transformación     …………………………………………………………………………………………..5       
Funcionamiento                    ……………………………………………………………………………………..6                    
Conexión estrella estrella       …………………………………………………………………………………………...7                
Desventajas                   ………………………………………………………………………………………....8                           
Soluciones                    …………………………………………………………………………………………..9                            
Hoja de instrucción…………………………………….............……………………….10
















Definición de Transformador.

        Podemos definir  transformador como un dispositivo eléctrico  que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna  manteniendo la potencia. La potencia  que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético  común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.
Por otra parte la relación de transformación es importante ya que  indica el aumento o decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, la relación entre la tensión de salida y la de entrada.

La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) , según la ecuación:

La relación de transformación


          (m) de la tensión entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión.



Dónde: (Vp) es la tensión en el devanado primario o tensión de entrada, (Vs) es la tensión en el devanado secundario o tensión de salida, (Ip) es la corriente en el devanado primario o corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado secundario o corriente de salida.
Los transformadores para circuitos trifásicos pueden construirse de dos maneras. Estas son:
Tomando tres transformadores monofásicos y conectándolos en un grupo trifásico.
Haciendo un transformador trifásico que consiste en tres juegos de devanados enrollados sobre un núcleo común.

Funcionamiento

 







El funcionamiento del transformador se basa en los fenómenos de inducción electromagnética (producción de f.e.m. por variación de flujo en un circuito estático o por corte de flujo en un circuito en movimiento).





Un transformador elemental está formado por un núcleo de chapas magnéticas, al que rodean los devanados primario y secundario. Al conectar el devanado primario a una red de c.a., se establece un flujo alterno en el circuito magnético que, a su vez, inducirá las ff.ee.mm. E1 y E2, en los dos devanados del transformador.




Conexión (U  )- estrella (U estrella)
 








La  de los transformadores se muestra en la figura 1.1.U- Uconexión 


Figura U- U1.1 Conexión 
En , el voltaje primario de cada fase se expresa porU- Uuna conexión  VFP=VLP 3. El voltaje de la primera fase se enlaza conÖ/ el voltaje de la segunda fase por la relación de espiras del transformador. El voltaje de fase secundario se relaciona, entonces, con el voltaje de la línea en el secundario por VLS 3 * VÖ=FS. Por tanto, la relación de voltaje en el transformador es
VLP / VLS3 * VÖ = (FP3 * VÖ) / (FS) = a
Se emplea en sistemas con tensiones muy elevadas, ya que disminuye la capacidad de aislamiento.

Esta conexión tiene dos serias desventaja

 








         Si las cargas en el circuito del transformador están desbalanceadas, entonces los voltajes en las fases del transformador se desbalancearan seriamente.
No presenta oposición a los armónicos impares (especialmente el tercero). Debido a esto la tensión del tercer armónico puede ser mayor que el mismo voltaje fundamental.













Soluciones

 



 



        Conectar sólidamente a tierra el neutro primario de los transformadores. Esto permite que los componentes adicionales del tercer armónico, causen un flujo de corriente en el neutro, en lugar de causar gran aumento en los voltajes. El neutro también proporciona un recorrido de retorno a cualquier corriente desbalanceada en la carga.
Agregar un tercer embobinado (terciario) conectado en delta al grupo de transformadores. Esto permite que se origine un flujo de corriente circulatoria dentro del embobinado, permitiendo que se eliminen los componentes del tercer armónico del voltaje, en la misma forma que lo hace la conexión a tierra de los neutros.
De estas técnicas de corrección, una u otra deben usarse siempre que un  se instale. En la práctica muy pocos transformadores de estosU- Utransformador  se usan pues el mismo trabajo puede hacerlo cualquier otro tipo de transformador trifásico.











Instrucciones para la realización de la práctica


Practica: Hoja de Instrucciones
Docente en formación :Keila Pérez
Programa: electricidad industrial
Actividad: conexión trifásica estrella estrella
Definición de Transformador:
        Podemos definir  transformador como un dispositivo electrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna , manteniendo la potencia . La potencia  que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.

Conexión trifásica estrella estrella :
En una conexión , el voltaje primario de cada fase se expresa por VFP=VLP /3. El voltaje de la primera fase se enlaza con el voltaje de la segunda fase por la relación de espiras del transformador. El voltaje de fase secundario se relaciona, entonces, con el voltaje de la línea en el secundario por VLS =3 * VFS. Por tanto, la relación de voltaje en el transformador es
VLP / VLS = (3 * VFP) / (3 * VFS) = a

Multímetro: Es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras.
                Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida).

Voltímetro: Es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial  entre dos puntos de un circuito eléctrico.
Amperímetro:



Amperímetro: Es un instrumento que se utiliza para medir la intensidad de corriente  que está circulando por un circuito  eléctrico.






Herramientas/ Materiales:
Multímetro:






 
Cable banana











Amperímetro












Voltímetro



Precauciones
Ø  Tomar en cuenta las normas de higiene y seguridad.
Ø  Verificar las conexiones de cada elemento.
Ø  Pedir supervisión del instructor antes de alimentar.
Ø  Desconectar el suministro de energía antes de hacer cambio alguno.

Procedimientos
Ø  Conectar e instalar los dispositivos y elementos que se muestran en el diagrama eléctrico.
Ø  Revisar las conexiones a nivel general.
Ø  Pruebe el circuito bajo la supervisión del docente.
Ø  Demuestre al docente las conexiones realizadas para la evaluación de su trabajo.
Diagrama Eléctrico


Instrucciones para la realización de la práctica /montaje







  •     Leer  las instrucciones asignadas por el docente en  la hoja de práctica.

Ø  En la transformación de conexión trifásica estrella estrella los estudiantes deberán realizar grupos de tres para la iniciación de la practica
Ø  En la realización del montaje dar una explicación sobre la transformación de conexión trifásica estrella estrella  siguiendo la hoja de instrucción por parte del docente
Ø  En la ejecución de su práctica calcular el voltaje de fase , voltaje de línea



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