Máquinas Eléctricas I – FACET – UNT – Año 2018 06 de Septiembre

Trabajo Práctico de Resolución de Problemas N° 2 Trafos Monofásicos Problemas propuestos Problema N° 1 Un transformador de 50 [KVA], 7630 / 220 [V], 50 [Hz] monofásico dio los siguientes resultados luego de su ensayo: Ensayo en vacío (sobre el lado de B.T.):

220 [V].....5,41 [A].....186 [W]

Ensayo en cto.cto. (sobre el lado de A.T.): 360 [V]....6,55 [A].....617 [W] a) Determinar las componentes de la corriente de vacío y el circuito equivalente. b) Calcular tensión la corriente, el factor de potencia del primario, regulación y rendimiento. Si el transformador provee salida a plena carga y tensión nominal con b1) factor de potencia unidad, b2) factor de potencia 0,8 inductivo. b3) factor de potencia 0,8 capacitivo.

Problema N° 2 Un transformador de 1000 [KVA] se conecta durante 12 [hs / día]. Las pérdidas en el hierro son de 7000 [W] y las pérdidas en el cobre a IN son 18000 [W]. Durante 4 hs. suministra 700 [KW] con cos = 0,7. Durante 5 hs. suministra 500 [KW] con cos = 0,85 y durante el periodo restante está en vacío. ¿Cuál es el rendimiento diario?

Problema N° 3 Un transformador monofásico de 200 [KVA], tiene un  = 98 % a plena carga. Si el máx tiene lugar para 0,75 de plena carga, calcular: a) Las pérdidas en el hierro pFe. b) Las pérdidas en el cobre pCu a plena carga. c)  a media carga. Despreciar la corriente de magnetización y suponer cos  = 0,8 para todas las cargas.

Problema N° 4 Un transformador monofásico de 200/400 V, 4 kVA y 50 Hz dio los siguientes resultados luego de los ensayos: -

Ensayo de vacío, lado BT: 200 V, 0,7 A, 60 W. Ensayo de corto, lado AT: 9 V, 6 A, 21,6 W.

Determinar: 1.- Componentes de la corriente de vacío para la tensión y frecuencia nominales. 2.- Rendimiento del transformador para una carga de factor de potencia unidad (trabajando en condiciones nominales). 3.- Tensión en bornes del secundario del transformador trabajando a plena carga con tensión en el primario de 200 V y las siguientes condiciones particulares:

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Factor de potencia de la carga 1. Factor de potencia de la carga 0,8 inductivo. Factor de potencia de la carga 0,8 capacitivo.

Problemas adicionales Problema N° 1 Un transformador monofásico de 150 [KVA], relación 2200 / 220 [V] tiene los siguientes parámetros: R1 = 0,55 [] , R2 = 0,002 [] , X1 = 6,1 [], X2 = 0,02 []. La susceptancia de magnetización, referida a la parte de A.T. es de 0,00025 [mho] y la conductancia de pérdidas en el núcleo es de 0,000045 [mho]. Si se carga el trafo con corriente nominal y tensión de régimen en el secundario con cos  = 0,9 en retraso, calcular: a) b) c) d)

La f.e.m. inducida en el secundario. La f.e.m. inducida en el primario. La tensión aplicada en el primario y construir el diagrama fasorial completo. Factor de potencia del primario. R1

X1

X'2

I1 U1

I 0v

I0

I 0x

R0

R'2 I´C

I´2 U'2

X0

E1 = E'2

Problema N° 2 Un trafo monofásico de 100 [KVA], 400 / 220 [V] , 50 [Hz] dio los siguientes resultados en los ensayos de vacío y en cortocircuito: V1 = 1,0

Vcc = 0,041 - I0 = 0,025

Icc = 1,0

- P0 = 0,01

Pcc = 0,016

a) Determinar la regulación y el rendimiento con cos = 1 ; 0,8i y 0,8c b) Calcular el rendimiento para: ¼, ½, ¾, y 1,25 de plena carga a cos = 0,8i.

Problema N° 3 Un transformador de 5000 [KVA], se conecta durante 18 [hs / día]. Las pérdidas en el hierro son de 25 [KW], y las pérdidas en el cobre a IN son 1000 [KW]. Durante 6 hs. suministra 3500 [KW] con cos = 0,7. Durante 8hs suministra 3000 [KW] con cos = 0,85, y el periodo restante está en vacío. Determinar el rendimiento diario.

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