UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNOFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA ELECTRONICA Y SISTEMASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA

INFORME N 1-2 CURSO: LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I

TEMA: TENSION INDUCIDARECONOCIMIENTO DE INSTRUMENTOS Y EQUIPOSNOMBRE: SUCASACA QUISPE, William (105601)

DOCENTE: ING. SHUTA LLOCLLA HENRY

SEMESTRE: VII

PUNO 2013

TENSION INDUCIDA1.-OBJETIVOS: determinar tensin inducida en secundario del trasformador en funcin de la tensin aplicada en el primario analizar la amplitud y el desfasamiento de salida del trasformador en relacin con el primario. calcular de la auto inductancia del primario y la inductancia mutua de las bobinas del trasformador.2.-MATERIALES UTILIZADOS: multmetro digital 01 osciloscopio digital 01 generador de tensin 01 trasformador 220 vca/110vca resistencia; 15 k, 96k conductores y conectores3.-RESUMEN TEORICO:Para el anlisis de la tensin inducida en el secundario del trasformador utilizamos la representacin del trasformador como dos circuitos elctricos de acoplamiento inductivo como se muestra e n la figura:

Dnde: Vs: tensin aplicada por una fuente ca en el primario (v)R1: resistencia del primario ()L1: inductancia del primario (Hr)Vo: tensin inducida en el secundario del trasformador (V)L2: inductancia del secundario (Hr)R2: resistencia del secundario ()La ecuacin en el lado primario est dado por:Vs= + R1*i1La tensin inducida en el secundario est dado por:Vo = ; donde M es la inductancia mutua en (Hr)

La relacin de transformacin.- indica el aumento o decremento que sufre el valor de la tensin de salida con respecto a la tensin de entrada, esto quiere decir, la relacin entre la tensin de salida y la de entrada.La relacin 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 nmero de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) , segn la ecuacin:

Larelacin de transformacin(m)de la tensin entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los nmeros de vueltas que tenga cada uno. Si el nmero de vueltas del secundario es el triple del primario

Dnde: (Vp) es la tensin en el devanado primario o tensin de entrada, (Vs) es la tensin en el devanado secundario o tensin 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.

Esta particularidad se utiliza en lared de transporte de energa elctrica: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeas intensidades, se disminuyen las prdidas por elefecto Jouley se minimiza el costo de los conductores.As, si el nmero de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, al aplicar una tensin alterna de 230voltiosen el primario, se obtienen 23.000 voltios en el secundario (una relacin 100 veces superior, como lo es la relacin de espiras). A la relacin entre el nmero de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llamarelacin de vueltasdel transformador orelacin de transformacin.Ahora bien, como lapotencia elctricaaplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario: El producto de la diferencia de potencial por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10amperios, la del secundario ser de solo 0,1 amperios (una centsima parte).

4.-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALa) Montar el circuito segn la figura de la gua mostrada.b) Medir las resistencias de las bobinas del transformador con un multmetro.c) Alimentar el transformador con una onda de forma senoidal con una frecuencia de 10khz.d) Variar la amplitud de alimentacin de la bobina del lado primario y medir tensin inducida en el lado secundario del transformador.e) Medir el desfasamiento entre las dos ondas del primario y secundario, utilizando el osciloscopio.

5.-CUESTIONARIO1. Defina que es inductancia y reluctancia tienen alguna relacin, cul es?La reluctancia magntica de un material o circuito magntico es la resistencia que este posee al paso de un flujo magntico cuando es influenciado por un campo magntico. Sedefine como la relacin entre la fuerza magnetomotriz (f.m.m.) (la unidad del SI es el amperio, aunque a menudo se la llama amperio vuelta) y el flujo magntico (SI: weber).La inductancia depende de las caractersticas fsicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta. Con muchas espiras se tendr ms inductancia que con pocas. Si a esto aadimos un ncleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.Ambas forman parte del circuito magntico de transformadores2. Qu es la inductancia mutua?Es una medida de la oposicin a un cambio de corriente de uninductoro bobina que almacena energaen presencia de uncampo magntico, y se define como la relacin entre elflujo magntico() y laintensidad de corriente elctrica() que circula por la bobina y el nmero de vueltas (N) del devanado.3. Construir la tabla: Tensin de alimentacin VpTensin de Salida VpDesfasamiento Del t en nsAngulo de desfasamientoInductanciaL1(henrios)InductanciaMutua L2(Hr)

2.443.553360.82140.1850.127

7.6410.83440.79150.1920.135

11.816.11911.40700.1080.179

16.223.11761.55050.0980.069

19.826.61371.97300.0770.055

Valor medio0.1320.093

4. Utilizando el papel milimetrado graficar L1 vs L2

5. explique los grficos obtenidosLa transformacin de las tensiones tiene un comportamiento lineal por donde este tiende a ser constante6. Investigue lo siguiente7. Cules son las partes bsicas de un transformador?

8. Cmo se puede distinguirse fsicamente el devanado primario del secundario de un transformador?En el transformador que vamos a construir se distingue claramente el primario del secundario, ya que fsicamente estn separados, podemos comprender conceptualmente mejor el funcionamiento del transformador,o no pasa la energa elctrica desde una bobina a otra sin estar comunicadas fsicamente, mediante el flujo magntico generado por el bobinado primario, que a travs de las pletinas de acero atravesar la bobina del secundario, generando una tensin en la misma, que ser proporcional a la relacin entre las espiras de los dos devanados. 9. Hablando de devanados Cmo se conecta estos cuando se trata de operar un transformador como elevador o como reductor?El transformador elevador es un elemento elctrico que t le proporcionas un voltaje o tensin en la entrada "primario" y te proporciona una tensin voltaje ms elevado a la salida "secundario". Un ejemplo es que lo alimentas con la tensin de tu casa que es de 120 volts y ste te proporciona 220 volts

10. Con que fin se laminan los ncleos del transformador?Para reducir las prdidas magnticas (perdidas por dispersin y por Foucault)

11. Para qu sirven los aisladores en un transformador?Para evitar prdidas o cadas de tensin en el ambiente como medida de seguridad

12. qu tipos de materiales se utilizan en la fabricacin de las partes magnticas del ncleo de un transformador?Silicio .hierro electroltico, acero electrotcnico, hierro carbonilla, permalloy (Fe+Ni).

13. qu significa hablando de trminos elctricos al referirse al primario o al secundario de un transformador?Al decir primario nos referimos al bobinado que recibe la tensin de entrada y el secundario al bobinado que al ser excitado entrega una tensin inducida ya transformado.

6. BIBLIOGRAFIA ESTEPHEN J. CHAPMAN maquinas elctricas ocw.uc3m.es/...electrica/maquinas-electricas.. www1.ceit.es/asignaturas/SistElec/Clases/Maq.../Experimentos_MD.pd

RECONOCIMIENTO DE INSTRUMENTOS Y EQUIPOSOSCILOSCOPIO ANALOGICOUnosciloscopioes un instrumento de medicin electrnico para la representacin grfica de seales elctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrnica de seal, frecuentemente junto a unanalizador de espectro.Presenta los valores de las seales elctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen as obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje THRASHER" o "Cilindro de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.AUTOTRANSFORMADORUnautotransformadores unamquina elctrica, de construccin y caractersticas similares a las de untransformador, pero que a diferencia de ste, slo posee un nicodevanadoalrededor de un ncleoferromagntico. Dicho devanado debe tener al menos tres puntos de conexin elctrica; la fuente detensiny la carga se conectan a dos de las tomas, mientras que una toma (la del extremo del devanado) es una conexin comn a amboscircuitos elctricos(fuente y carga). Cada toma corresponde a una tensin diferente de la fuente (o de la carga, dependiendo del caso).TRANSFORMADORSe denominatransformadora undispositivo elctricoque permite aumentar o disminuir latensinen un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo lapotencia. Lapotenciaque ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin prdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las mquinas reales presentan un pequeo porcentaje de prdidas, dependiendo de su diseo y tamao, entre otros factores.El transformador es un dispositivo que convierte la energa elctrica alterna de un cierto nivel de tensin, en energa alterna de otro nivel de tensin, basndose en el fenmeno de lainduccin electromagntica. Est constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un ncleo cerrado de materialferromagntico, pero aisladas entre s elctricamente. La nica conexin entre las bobinas la constituye elflujo magnticocomn que se establece en el ncleo.

RESISTENCIA VARIABLEConocida la dependencia de la resistencia elctrica en funcin de los parmetros geomtricos, es fcil comprender cmo se puede construir un dispositivo que muestre una resistencia variable.MULTIMETROUnmultmetro, tambin denominadopolmetro, multitester, es un instrumento elctrico porttil para medir directamente magnitudes elctricas activas comocorrientesypotenciales(tensiones) o pasivas comoresistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse paracorriente continuaoalternay en varios mrgenes de medida cada una. Los hayanalgicosy posteriormente se han introducido losdigitalescuya funcin es la misma (con alguna variante aadida)

VATIMETROElvatmetroes un instrumentoelectrodinmicopara medir lapotencia elctricao la tasa de suministro deenerga elctricade uncircuito elctricodado. El dispositivo consiste en un par debobinasfijas, llamadas bobinas de corriente, y una bobina mvil llamada bobina de potencial.Las bobinas fijas se conectan enseriecon el circuito, mientras la mvil se conecta enparalelo. Adems, en los vatmetrosanalgicosla bobina mvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera uncampo electromagnticocuya potencia es proporcional a la corriente y est en fase con ella. La bobina mvil tiene, por regla general, unaresistenciagrande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

AMPERMETROUnampermetroes un instrumento que se utiliza para medir laintensidad de corrienteque est circulando por uncircuitoelctrico. Un microampermetro est calibrado en millonsimas de amperio y un miliampermetro en milsimas de amperio.En trminos generales, el ampermetro es un simplegalvanmetro(instrumento para detectar pequeas cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo, llamada "resistencia shunt". Disponiendo de una gama de resistenciasshunt, se puede disponer de un ampermetro con varios rangos o intervalos de medicin. Los ampermetros tienen una resistencia interna muy pequea, por debajo de 1ohmio, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a uncircuito eltrico.VOLTIMETROUn voltmetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito elctrico. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de artefactos elctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnologa actual ha permitido poner en el mercado versiones econmicas y al mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrnica.

GENERADOR DE ONDASe denomina Generador de Ondas (Wave Generator), al dispositivo electrnico que puede generar ondas de diferentes frecuencias. Estos dispositivos son aparatos de 'laboratorio', es decir, un equipo que puede generar diferentes ondas, en funcin de lo que se necesite para probar y medir otros equipos electronicos.Los generadores de onda 'normales', generan ondas sinusoidales (las mas simples), cuadradas y triangulares. Las ondas cuadradas son las que se denominan pulsos y se utilizan en electronica digital, las triangulares se utilizan para 'bases de tiempo' sobre todo en TV tradicionales y otros dispositivos.

INDUCTIMETROInstrumento que permite medir una induccin producida por la rotacin de una bobina excitada por un campo magntico exterior. El inductmetro de Weber, se utiliza para medir la inclinacin del campo magntico terrestre y en su honor, las unidades fsicas del flujo magntico se denominan webers. CONECTORESSon materiales cuyaresistenciaal paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores elctricos son metales, como elcobre, el oro, elhierroy elaluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metlicos que tambin poseen la propiedad de conducir la electricidad, como elgrafitoo lasdisolucionesysoluciones salinas(por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material enestado de plasma.BANCO DE RESISTENCIASUn banco de resistencias es un conjunto de elementos resistivos(resistencias) dispuestos en diferentes arreglos ya sea en serie, paralelo o una combinacin de ambos para aplicaciones industriales generalmente para alta potencia, como control de motores, generadores, arranque, sub estaciones, transportes elctricos entre otro.