( F4 ) ENSAYO DE TRANSFORMADORES.pdf

valores directos de la potencia perdida en el hierro, y dejaabierto el bobinado secundario. Por lo tanto, este bobinadono será recorrido por ninguna intensidad, y no se tendránen cuenta los ínfimos valores de las pérdidas en el cobrepara este ensayo.Los principales datos que hay que determinar en el ensayoen vacío son:• Las pérdidas en el hierro a través de la lectura delvatímetro (W 1 ) en el bobinado primario, entendiendo quela P 10 es la potencia medida en el vatímetro (W 1 ).(P Fe = P 10 )• La intensidad en vacío del primario a través del amperímetro(A 1 ).• La relación de transformación (m):U1nm = UTambién podemos calcular, con la ayuda de los resultados:• La impedancia (Z):20Z = U 1nI 1• La potencia aparente en vacío (S sap ):0S sap = U 1n · I 10• El ángulo de desfase (ϕ) o factor de potencia devacío:P10cos ϕ = SsapEn vacío, el coseno de ϕ 10 coincide aproximadamente conel cos ϕ 20 (cos ϕ 10 ≅ cos ϕ 20 ).GGSW 1 A 1U 1nI 0V 1 V 2 U 20Fuente de alimentación de corriente alterna regulable(autotransformador regulable)Fig. 4.7. Esquema eléctrico del ensayo de un transformador en vacío.Calcula la potencia aparente y el factor de potencia en vacíode un transformador partiendo de los siguientes datos:Tensión del primario U 1n 380 VIntensidad del primario I 10 0,081 ATensión del secundario U 2n 125 VPotencia medida con vatímetro P 10 2,2 WResistencia del cobre R cu 2,4 ΩCon los resultados obtenidos podemos calcular:• La relación de transformación (m).• La potencia activa en vacío (P 10 ).• La impedancia (Z).Caso práctico 4• La potencia aparente (S sap ).• El ángulo de desfase ϕ entre la tensión y la intensidadde corriente.En el ensayo en vacío, al estar abierto el bobinado secundario,no circula ninguna intensidad por éste, lo quepermite que las tensiones primarias y secundarias seanexactas a las previstas en cada bobinado. Por lo tanto:m = U 1n = 3 80 = 3,04U 1252nLa potencia perdida que hemos medido con el vatímetroen el bobinado primario del transformador en vacíocorresponde a las pérdidas en el hierro y en el cobre.P 10 = 2,2 WLa potencia perdida en el cobre se puede calcular mediantela resistencia del bobinado y el cuadrado de laintensidad del primario (I 10 ) 2 .La resistencia del cobre medido con un óhmetro nos da2,4 Ω; la potencia del cobre será:P cu = R cu · (I 10 ) 2 = 2,4 · 0,081 2 = 0,0015 WEste resultado indica que la potencia que se pierde porel cobre del bobinado se puede despreciar con respectoa las pérdidas en el núcleo por las corrientes de Foucaulty por el fenómeno de histéresis, en cualquier ensayoen vacío.69