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EXPERII{ENTO DELABORATORIO NE 48
CONEXIONES DE
:
TRIFA-qICOS
48-1
I
I
1.2.
OBJETIVOS
conectar transformaclores en clelta y estrella.
Estudiar las relaciones de corriente v voltaie'
TiXPOSICIOF{
Iil transformador trifásico puede ser un solo tmns-
fr:rrlador o i:ien, tres trar-rsfoririadores monofásicos in-
J.p."a;"ntes conectados en delta o en estrella. En al-
pllrlas ocaslones só10 se Llsan dos transformadores..,------El
voltaje trifásico de las líneas de potencra, ge-
neraimente, es de 208 volts, y los valores norn-rales de
;;i;i" áonofásico (l20vf 5á pueden obtener' en ia
frrrma que se indica en la Fígura +8-1'
Lós devanados d', b y c, rePresentan ios -tres se-
cr,rndarios del transformador coneCtados en esbrelja. Las
ií;il'i;,fáii.*s se identifican con las letras A, B_ y C,
v las conexiones monofásicas van de A, B ó C aI neu-
'tro-:¡tínrro¡. Los transformadorcs trifásicos deben co-
nectarse correctamente a las lineas, Parl que funcionen
de rnodo adecuado. Los cuatro tipós de con^exión más
usados son los siguientes: (téase la Figura 48'2)'
a)
b)
c)
d)
Figura 48'1
Devanados pritnaios en delta, devanados se'
cundarios en r1'.1¡a, o bien, delta'delta (A - A)
Devanad"os lsrimorios en estrella, dev9nados
secundaños' en estrella, o bíen, estrella-estre'
Ita (Y - Y)Oni.ia¿os prinurios en estrella, devanad-os
secund-arios en delto, o bien, estrella-deLta
(Y-A)bnroirarlos primarios en delta, detanados set-
cundaríos en estrella, o bien, delta-esh'ella
(A-Y)
A-A
b'
I
I
t
IL--
I
§ECUNÜARIO§(b)(u)
Y*A A*Y
ls (d) sEcuHDARloS
Experirnento de laboratorio
SECUNDARIOS PRIMARIOSPRIMARIOS
SECUNDARIOS PRI}áARIOSPRIMARIOS
48-2
Figura 4B'2
NS 4B
I
I
I
I
I
lI
I
I
I
I
I
I
I
I
t
I
I
I
Y-Y
I)e estas cuatro coinbinaciotres, la que se trtiliza
Con rnayor f recue¡cia es la irlti¡ra , 1á delta-estreila.
Séa cual fuere el métoclo de conéxión utilizado,
los devanados cleben Conectarse eu tal forrna qtle tetr-
gan las debidas relaciones c1e fase. Para deteniiinarlas
é" un secundario conectaclo en estreila, el 'oltaje
se
mide a travós de dos clevanados, como se in<Iica en i¿
Figura 48-3 (a). lii voltaie A a B debe ser igual a
y'T veces el voltaie que haya a través de cualquiera
de los deva.aclos. 'Si
¿1 voltaie A a B es igual al de
cualquiera de lOs devanados, uno de estos clevanados
debe- invertirse. El tercer devanado, c, se conecta en-
tonces copo se señaia en la Figura 4B-3(b), y el 'oltaic
C a A ó B, taurbién debe ser igual a \/7 veces el
voltaje cle cr-ralquiera ile los' devanados. Si no es así,
habrá que invertir ei clevanado c.
r&A,a ¡B\r\{'
(')
(a) (b)
Para cleterminar las relaciones de fase apropiadas
en un secundario conectado en de1ta, el voltaje se
miC.. en los dos clevanados, Como se ilustra en la Figu-
ra 484(a). trI voltaje A a C debg ser igual al volraie
cie cua(uiera de loi devanados. Si no es así, uno de
los devanados se debe invertir. Entonces eI devanado
c se conecta coruo se indica en ia Fígura 4B'1(b), y e\
volta je a través de ios tres devanados C' a C, debe ser
igual a cero. De no ser así, el devanado c se debe in-
v?itir. Las terrninales abiertas (C' y C) se conectart
entonces y el transformador tiene las relaciones de fase
adecuadai pr., una conexión en delta, como se indica
en la Figura 4B-4(b).
Aclv¿:rtencia: La delta nunca debe cerrarse' antes
de cornproh,ar que el voltaje dentro de ella es
cero, Si no es así, y la delta se cierra, la corrienteresu{tante tendrá la rnagnitud de tln corto circuitoy daúará el transforrnador.
Conexiones cle tra¡rsformadores trifásicos
(c)
Figura 4B-4
Con una conexión estrella-es'trella la relación cle
vueltas entre el devanado primario i' eI secundario es
la misma que Ia que se tiene en un transformador rno-
nofásico independiente. El voltaie de salida de la co-
nexión detta-áeita depende también de la relación de
vueltas entre los devanados primario y secundario. La
conexión clelta-estreila tiene una relación más elevacla
c1e voltaje trifásico que cualquiera de ias otras conexio-
nes, la áelta-delta o-la estretria-estrelia. Esto se debe a
que el voitaje entre dos devanaclos cualquiera del se-
cundario en estrelia, es igual a 17 veces el voltaie de
línea a neutro en eIIos. La conexión estrella-delta es
Ia opuesta a la conexión delta-estreila.
I]\{STRUMENT'OS Y EQUTPO
Módulo de fuente de(0-120120B\¡ 3+)
Módu1o de medición
QSa l25a l25ov)Módulos de transformadorCables de conexión
FROCEDIT}IIENIOS
Adverteucia: ¡En este Experimexlto de Laborato'rio se neanejan altos voltajes! ¡No haga ningunacone^xióa cuando la fuente esté conectada! ¡Lafuente debe desconectarse después de hacer cada
rnedición!
(b)
Figura 48-3
alimentación
de c-a
EMS BB21
EMS s.flaEMS 8341E,MS B94I
(3)
4B-3
I I . a) I11 circuito que aParece en 1a Figuta 48 5
tienetresttanstorinacloresconectaclosentrnacor-r[igu.ración
n h)- Calcule ios voltaies esperaclos v anote ios va'
Iores en los esPacios correspondientes'
n c) Conecte eI circuito tal v como se indica'
n d) Conecte la fuente cle aiinrentación v aulrlen-
te la salicl* ^ *;;';ri'it Jt ti'''t' a linea de l20Y c-a'
n e) Mida ios voltaies indicados y anote los va-
h'r., ;it; ;ñacios corresPondientes'
n f) Reduzca eI voltaje a cero y desconecte la
{i,r'ute de -üHt"'*'¿"' Repita los ' procedimientos
('i), (e) r ¿i'j:'ü:;' q"'-r-'ív'''"ái¿á toclos ios vol-
taies indicados'
3 2. a) Iil circuito qLle aParece en la Fígttra 48-6 tie-
ne tres t,"t'sro'n#;;;;-t&ectados en uñn configura-
clon ---* -
n I)) Calcule los valores c1e voltaie esperados y
anótelos en los t'p"iot corresPor'ldientes'
ú c) Conecte e1 circuito tal y como se ilustra'
n d) Conecte la fuente cie alimentación y aunen-
te lentarntntt i^''a1ic1a hasta ""^t"ft-ie de iínea a 1í-
;; á. eoY c'¿'
n e)- N4ida 1os voltajes señalados y anote los va-
lores en los esf*tios corresPondieutes'
n f ) Reduzca eI voltaie a' cero y desconecte Ia
fuente de ''iiít"t^t'o"' ltoit^ los 'procedirnientos
(.1), (") v (i\';h;;' 'r"t r-,ív^-*tái¿á iodos los vol-
tajes indicados'
120 v3§
DEYANAD0S SECUNDARI0§ (r2o v)
DEYAHADOS PRllYtARlOS (120 Y)
Fígura 48'5
VALORES I\4ED]DOS
VALORES CALCULADOS
V, ES
V, E8
E3=
k-tJ6
Es =
Ltz
VV, E2 = V,
V
V
V
V,
V,
V,
V
V
VV,
Er
E4
E1
V, EZ
f'r l;= Y , trs
V, ES
V, E3
V, E6
Er
Eq
Es
Efi
t¿1
Lto -lJto--
48-4
V, Etr, =V, Ert = V, __ v
Experirnento de lat¡oratorio F{e 48
$CIV
3fi
DEYAh{ADOS PRIMARIO§ (120 V) DEYANADOS SECUNDARIOS (120 Y)
Figura 484
VALCRES VÍEDIDOS\/ALORtrS CALCULA-DOS
E1
E4
8.7
V, E2 =-V, E3 :
V, E5 :
V, EB :
V, E6 =
--V, Es =
I20 V3g
Er =
---v, E2
tr:tJ4
8.7 :
tr b) Calcule losvalores en los espacios
V, E5
V, E8 _ V, Eg
voitajes esperados Y anote los
correspondientes.
V
ratJ3
E6:
J 3. a) El circuito que se ilustra en la- Fígura 4B-7
ii.r., trá transformadoies conectados en la configura-
ción -- ---
VALOF.ES CALCULADOS
DSYANADOS PRIMARIO§ (120 Y) DEYANADO§ SECUNDARIO§ (12S V)
Fígura 48'7
VALORES MEDIDOS
V
r;tJ2
Es
Et
E4
F:LJ2
k:t,s
7-l,B
E1
E4
E1
___v,
___v,
V, E3:
V, E6 =
V,. E3 :
V, E6 =
V,
-V,
Es =
Conexiones de transformadores trifásicos
E7 tl,g_ .V, Eg
4B-5
V
V
V V
VV
ñ c) Conecte el circuiio ral )' corllo se irrclica'
Hnr, .iJ..;;;;;o co,-,ectacto e, delia en el puttto "A",
y eouecte un voltínretro al circtrito abierto'
t]d)Conectelaftrerrtedealirrrerrtaciórr\'al1l1]e11.te lentarlrer.rte ei \¡oltn¡e de salicl¿. Iil r,oltírrretro Co-
nectado a 1a delta abibrta, en el purlto "A" 1to debe
i;;il ningún voitaje apreciable si las corlexlones en
delta tienen t^ frse áebiáa' Se tendrá iln Pe-qu'eno voi-
taje va qLre, Ilor¡raimente, tlo todos los íoltajes trifá-
sicrls cle urra iJente trifásica so^ idÚnticos /, ta,rbiói'r'
habrá pequenrs"Jirlr.n"ias en los tres transformadores.
I e) Redr-rz.ca e] voltaje a cero y desconecte la
ñente de alirnentación'
t-l f ) f)esconecte ei voltímetro y cierre e1 circuito
il .1.1t, en el Punto " A" '
[_J g) Conecte Ia fuente de alimentación- )' anmeu-
te lentamente ia salida hasta alcanzar r-rn voltaje de lí-
nea a línea de 120\r c-a'
I h) N'Iicla los voitajes inclicaclos y atrote los va-
ñ.t en el espacio corresPondiente'
n i) Reciuzca eI voitaje a cero y -descouecte
Ia
fuente de ali¡rentación. Repita Ios procedimientos (g),(hi ; (i), hasta que se havan medido los voltaies
indicados
f 4. a) El circuito que aParece'en la Figura 4B-B tie-
ne tres transfo.-,radores conectados en tlna configura-
cron ------
f] b) Calcuie ios voltajes esperados y anote los va-
ñ., .r, los espacios correspondientes'
n c) Conecte el circuito como se indica' .Abra el
secund.ario conectando en delta en el punto "A" v co'
necte el voitímetro a través de la delta abierta'
tr d) Conecte 1a fuente cie alirnentación y aumen-
te lentamente el voltaje cje saiicla. El voltímetro conec'
indo , ia cIelta abierta, en el punto "4"' no jndicará
;;á(* voltaie apreciable si las conexiones en delta tie'
nen Ia fase debida.
tr e) Reduzca e1 voltaie a cero y desconecte la
fuente de alimentación.
If)DesconecteelvoltínretroycierreelcircuitoE t^ delta en el Punto ".A"'
I ú Conecte la fuente cle alimentación v aumen-
te lentarnente Ia salida hasta obtener un voltaie de lí-
nea a línea de 120Y c-a'
I h) I\'Iida los voltaies indicados y anote los va-
ñ.t .., los espacios correspondientes'
I i) Reduzca e1 voltaje a cero y-desconecte Ia
fuente de aiinrentación. Repita los procedimientos -(g.),(Irt . (i), hasta que ha)A medido todos los voltaies
señalados.
120v3g
DEYANAD0§ PR!h{ARI0S (120 Y) DEVAbIADOS §ECUNOARIO§ (120 Y)
Fíguro 4BS
vALoREs cALCULADos vALoREs MEDIDOS
El
E4
48-6
: ---v,
E2 V, E3 = V Er = V, E2 : ----V,
E3 =
V, E5 V, E6
V
VV, Es .:
-V,
E6 V E4
Ex¡rerimento de laboratorio I\c 48
n 5. a) El circuito de \aFiguro 4B'9 tiene dos trans-
formadores conertados en una configuración cIelta
abierta.
tl I)) Calcule ios voltajes esperados y anote los
valores en los espacios corresPondientes.
tr c) Conecte el ci¡cuito tal y como se indica.
f d) Conecte la fuente de alimentación y aumen-
120 V36
DEYANAD0S PRIMARIoS (120 Y)
te lentamente Ia saiida hasta Lener un voltaje de lineaa Iínea de l20Y c<.
tl e) Mida los voltajes indicados y anote los va-
lores en los espacios correspondientes.
[] f) Reduzca ei voltaje a cero y desconecte lafuente de alimentación. Repita los procedimientos (d),(.) y (f), hasta que se hayan medido todos los volta-jes indicados.
DEYANADOS SECUNDARI0S (120 Y)
Fígura 48-9
VALORtrS CALCULADOS \/ALORES MEDIDOS
E2
VE4
V
V
E3
E6
E1 V, E2 : ---v,YT
- ____Y ,E4 : ---V,
Es
PRUEtsA DE CONOCTMIETiTOS
I.. Compare los resultados de los Procedirnien'tos4y5.
a) ¿Hay una diferencia de voltaie entre Ia con-
figuración deltadelta y la configuración delta abierta?
c) Si se aumentaran los vaiores cle corriente no-minal de cada devanado, ¿podrían obtenerse tan bue-nos resultados con la configuración de delta abierLa,
como se tienen con la configuración de delta-delta?
Explique por qué.
Er = _-__v, E2
V. Es
V, E3
V, E6
I; ) ¿Se tiene el mismola conf-iguración delta-delta ytá abierta?
-- ¿Por qué?
Cr¡nexionee de transfornradores trifásicos
valor nominal de VA en
en la configuracióu del-
48-7
2. si cada transformador tiene una caPacidad de
OOkV¿, ¿cuál ., tt total de potencia trifásica que se
puecle obtener ." t'¿' una de ias cinco configuraciones?
a) estrella-estrella
KVA
e) delta abierta
b) estrella-delta --
KVA
c) delta-estrella
KVA
d) delta'deltt
3. Si una de las polaridades del devanado secun-
drrio se invirtiera, en el P"ocedirniento 1:
a) ¿Se tendría un cortocircuito direct¡l ***
¿Se caientaría el transformador?
¿Se clesbalancearían ios voitaies del primario?
d) ¿Se desbalancearían los voltaies del secunda-
¡is? .--._4. Si se invi¡tiera una de las polaridades del de-
urrrráo secundario clel Procedimiento 4l
a) ¿Se produciría uu cortocircuito directo? -'-*'
b) ¿Se calentaría el transformador? ' 4 4
e) ¿Se desbalancearían los voltajes de1 prirnario?
d) ¿Se desbalancearían los voltaies del secunda-
¡isf ----
KVA
b)
c)
48-8Experirnento de laboratorio Nc 48