Informe_trifasico
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1
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-L
DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA
PROFESOR: Ing. Vicente Hallo
ASIGNATURA: Máquinas Eléctricas
NRC: 3164
TEMA: Conexiones en Y-y D-d
UNIDAD: Segunda
FECHA: 13/12/2015
NOMBRE: David Gualpa Oscar Proaño Andrés Salguero Daniel Tenezaca
CARRERA: 5to Mecatrónica “A”
CONTENIDO 1. TEMA .................................................................................................................... 4
2. OBJETIVOS .......................................................................................................... 4
2.1. Objetivo General ................................................................................................ 4
2.2. Objetivos específicos ......................................................................................... 4
3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 4
3.1. Conexiones de los transformadores trifásicos .................................................... 4
3.2. Estrella/ estrella (Y/y) ....................................................................................... 5
3.3. Delta/ delta (∆/∆) ............................................................................................. 7
4. EQUIPOS UTILIZADOS ........................................................................................ 9
4.1. Características de los equipos utilizados ............................................................ 9
5. PROCEDIMIENTO .............................................................................................. 11
5.1. Conexión y/y correcta ....................................................................................... 11
5.2. Conexión (y/y) incorrecta ................................................................................. 12
5.3. Conexión (∆/∆) correcta .................................................................................. 13
5.4. Conexión (∆/∆) incorrecta ................................................................................ 14
6. ESQUEMAS DE CONEXIÓN ............................................................................... 15
7. CÁLCULOS ......................................................................................................... 16
7.1. CONEXIÓN (Y/Y) ............................................................................................. 16
7.2. CONEXIÓN (∆/∆) ........................................................................................... 17
8. ANÁLISIS Y RESULTADOS ................................................................................ 18
8.1. CONEXIÓN TRIFÁSICA (Y-Y) ......................................................................... 18
8.2. CONEXIÓN TRIFÁSICA (∆ − ∆) ...................................................................... 19
9. CONCLUSIONES ................................................................................................ 21
10. RECOMENDACIONES .................................................................................... 22
11. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 22
12. ANEXOS .......................................................................................................... 23
ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Esquema de conexión Y/y: ................................................................................ 5
Ilustración 2: Conexión correcta Y-Y ....................................................................................... 6
Ilustración 3: Voltajes en forma Vectorial ............................................................................... 6
Ilustración 4: Conexión incorrecta Y-Y .................................................................................... 6
Ilustración 5: Conexión incorrecta Y-Y .................................................................................... 7
Ilustración 6: Esquema de conexión delta/delta .................................................................... 7
Ilustración 7: Conexión incorrecta Y-Y .................................................................................... 8
Ilustración 8: voltajes en forma vectorial ................................................................................. 8
Ilustración 9: Conexión incorrecta ∆ − ∆ ................................................................................. 8
Ilustración 10: Voltajes en forma vectorial .............................................................................. 9
Ilustración 11: Fuente de alimentación AC-DC .................................................................... 10
Ilustración 12: Transformador Trifásico ................................................................................ 10
Ilustración 13: Voltímetro CA .................................................................................................. 11
Ilustración 14: Conexión y/y correcta en laboratorio ........................................................... 11
Ilustración 15: Medición de conexión y/y correcta en laboratorio ..................................... 12
Ilustración 16: Conexión (y/y) incorrecta en laboratorio ..................................................... 12
Ilustración 17: Medición de conexión (y/y) incorrecta en laboratorio ............................... 13
Ilustración 18: Conexión (∆/∆) correcta en laboratorio ...................................................... 13
Ilustración 19: Medición de conexión (∆/∆) correcta en laboratorio ................................ 14
Ilustración 20: Conexión (∆/∆) incorrecta en laboratorio ................................................... 14
Ilustración 21: Medición de conexión (∆/∆) incorrecta en laboratorio ............................. 15
Ilustración 22: Esquema de Conexión estrella-estrella (Y/Y) correcta ............................. 15
Ilustración 23: Esquema de Conexión estrella-estrella (Y/Y) incorrecta.......................... 15
Ilustración 24: Esquema de Conexión delta-delta (∆/∆) - correcta .................................. 16
Ilustración 25: Esquema de Conexión delta-delta (∆/∆) - incorrecta ............................... 16
Ilustración 26: Esquema de conexión y/y ............................................................................. 16
Ilustración 27: Esquema de conexión ∆/∆............................................................................ 17
Ilustración 28: Simulación de la conexión trifásica (Y-Y) Correcta ................................... 18
Ilustración 29: Simulación de la conexión trifásica (Y-Y) Incorrecta ............................... 19
Ilustración 30: Simulación de la conexión trifásica (∆ − ∆) Correcta ................................ 20
Ilustración 31: Simulación de la conexión trifásica (∆ − ∆) Incorrecta.............................. 21
TABLAS
Tabla 1: Características de la Fuente de alimentación ........................................................ 9
Tabla 2: Características del Transformador ......................................................................... 10
Tabla 3: Características del voltímetro .................................................................................. 10
Tabla 4: Voltajes resultantes .................................................................................................. 17
Tabla 5: Voltajes calculados ................................................................................................... 17
Tabla 6: Datos de conexión trifásica (𝑌/𝑦) correcta ........................................................... 18
Tabla 7: Datos conexión trifásica Incorrecta ........................................................................ 19
Tabla 8: Datos conexión trifásica ∆ − ∆ Correcta ................................................................ 20
Tabla 9: Datos conexión trifásica ∆ − ∆ Incorrecta ............................................................. 21
1. TEMA
Conexiones trifásicas estrella/estrella y delta/delta
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Realizar las conexiones trifásicas Y-Y, ∆ - ∆, mediante el uso de transformadores
monofásicos de forma correcta e incorrecta.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Aprender a utilizar los equipos disponibles para realizar conexiones trifásicas Y-
Y, ∆ - ∆
Reconocer la diferencia entre una conexión trifásica Y-Y con una ∆ - ∆.
Reconocer una conexión trifásica correcta de una incorrecta, entre
trasformadores monofásicos.
Obtener valores de las diferentes conexiones para de esa manera determinar el
estado de la conexión de acuerdo a la fundamentación teórica.
Identificar las características de cada conexión.
3. MARCO TEÓRICO
3.1. Conexiones de los transformadores trifásicos
Los transformadores trifásicos son utilizados para el suministro de energía a grandes
distancias y son muy económicos en comparación con tres transformadores
monofásicos.
Un sistema trifásico se conforma por tres transformadores monofásicos o un
transformador trifásico compuesto de un núcleo magnético en el que se encuentran tres
columnas sobre las que se sitúan los bobinados primarios y secundarios de cada una
de las fases. (Velasquez, 2015)
Para las conexiones trifásicas la nomenclatura abreviada que se utiliza es con letras
mayúsculas para el bobinado de alta tensión y con letras minúsculas para el de baja.
Según se realice la conexión de los bobinados primarios o secundarios se obtendrá los
siguientes transformadores:
Estrella/ estrella (Y/y)
Delta/ delta (∆/∆)
Estrella/ delta (Y/∆)
Delta/ estrella(∆/y)
Estrella/ zigzag(Y/z)
3.2. ESTRELLA/ ESTRELLA (Y/Y)
En esta conexión las tres fases de ambos bobinados están conectados en estrella y el
desfase entre estos es entre 0 a 360 grados.
Esta conexión se utiliza cuando se quiere alimentar grandes cargas monofásicas en
forma simultánea. Cuando los neutros de ambos lados del transformador no se unen, el
voltaje de línea a neutro tiende a distorsionarse y no es sinusoidal. (Perez, 2015)
En esta conexión el grave problema es que si las cargas en el circuito del transformador
no están equilibradas, entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar
a desequilibrarse severamente.
En la conexión Y/y la tensión de línea es √3 veces mayor que la tensión de fase, y existe
un desfase de 30 grados entre las tensiones de línea. En esta conexión las corrientes
de línea son iguales a las corrientes de fase. (Perez, 2015)
En la siguiente figura se muestra el esquema de la conexión Y/y al igual que las
tensiones respectivas:
Ilustración 1: Esquema de conexión Y/y:
Conexión Correcta
Se la denomina correcta cuando los puntos de polaridad de la conexión se encuentran
de la siguiente manera:
Ilustración 2: Conexión correcta Y-Y
Ilustración 3: Voltajes en forma Vectorial
Conexión incorrecta
Se la denomina incorrecta cuando alguno de los puntos de polaridad dentro de la
conexión se encuentran de la siguiente manera:
Ilustración 4: Conexión incorrecta Y-Y
Ilustración 5: Conexión incorrecta Y-Y
3.3. DELTA/ DELTA (∆/∆)
Esta conexión se utiliza cuando se desean mínimas interferencias en un sistema de
distribución. Si las cargas son desequilibradas se compensa este desequilibrio con las
corrientes de carga que se distribuyen uniformemente en cada uno de los devanados.
La conexión delta/ delta se usa en sistemas donde los voltajes no son muy elevados y
en los que se debe mantener la continuidad de los sistemas, en el caso de una falla en
la conexión se puede convertir en una conexión delta/delta abierto. (Enriquez, 2015)
En esta conexión el voltaje de fase es igual al voltaje de línea y la corriente de línea es
√3 veces mayor que la corriente de fase.
En la siguiente imagen se muestra la conexión delta/delta y también algunos elementos
de los transformadores:
Ilustración 6: Esquema de conexión delta/delta
Conexión ∆ − ∆ correcta
Se la denomina conexión correcta cuando los puntos de polaridad se encuentran
conectados a no punto del siguiente bobinado como a continuación:
Una manera de saber si este conectado delta correcto es que si se mide el voltaje entre
punto de del bobinado A y el no punto del bobinado C debe darnos 0 voltios
Ilustración 7: Conexión incorrecta Y-Y
Ilustración 8: voltajes en forma vectorial
Conexión ∆ − ∆ incorrecta
Se llama conexión incorrecta cuando alguno de los puntos de polaridad se encuentra
conectado con otro punto de polaridad del siguiente bobinado dentro la conexión de la
siguiente manera:
Ilustración 9: Conexión incorrecta ∆ − ∆
Ilustración 10: Voltajes en forma vectorial
4. EQUIPOS UTILIZADOS
Fuente de alimentación
Transformador trifásico
Voltímetro
4.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS
Características de la fuente de alimentación
AC DC
Valores Fijos 20 [v] línea a neutro 208 [v] línea a línea
120 [v] 2 [A]
Valores Variables 0 [v]- 120 [v] línea a neutro 0 [v]-208 [v] línea a línea
0 [v]- 120 [v] 8 [A]
Tabla 1: Características de la Fuente de alimentación
Ilustración 11: Fuente de alimentación AC-DC
Características del Transformador trifásico
Voltaje Primario 208 [v]
Voltaje Secundario 208 [v]
Corriente máxima 1.2 [A]
Frecuencia 60 [Hz]
Potencia de Salida 250 [VA]
Tabla 2: Características del Transformador
Ilustración 12: Transformador Trifásico
Características del Voltímetro CA
Rango de medición 1 0 [v] – 100 [v]
Rango de medición 2 0 [v] – 250 [v]
Tabla 3: Características del voltímetro
Ilustración 13: Voltímetro CA
5. PROCEDIMIENTO
Previo a cualquier conexión se debe usar el equipo de seguridad adecuado para evitar
accidentes y riesgos por contacto a alto voltaje.
Tener en cuenta el voltaje nominal con el cual el transformador trifásico va a trabajar.
5.1. Conexión y/y correcta
1. Verificar la desconexión del equipo previo a realizar cualquier conexión.
2. Realizar las debidas mediciones a la fuente ya que pueda tener algún
desperfecto en alguna de sus entradas.
1. Para la conexión Y/Y correcta unir los terminales 2-7-12 de los trasformadores
en un solo nodo al igual que los terminales 6-10-15. Colocar las toma de entrada
en los terminales 1-6-11.
Ilustración 14: Conexión y/y correcta en laboratorio
2. Verificar la conexión realizada con el ingeniero encargado del laboratorio.
3. Energizar y proceder a medir los voltajes o bien de líneas o de fase para una
verificación de funcionalidad correcta del transformador trifásico, el valor debe
ser el mismo en las tres mediciones del mismo tipo.
Ilustración 15: Medición de conexión y/y correcta en laboratorio
5.2. Conexión (y/y) incorrecta
1. Verificar la desconexión del equipo previo a realizar cualquier conexión.
2. Realizar las debidas mediciones a la fuente ya que pueda tener algún
desperfecto en alguna de sus entradas.
4. Para la conexión Y/Y incorrecta, se debe cambiar la polaridad de conexión en
uno de los terminales, para ello unir los terminales 2-7-13 de los trasformadores
en un solo nodo al igual que los terminales 6-10-17. Colocar las toma de entrada
en los terminales 1-6-11.
Ilustración 16: Conexión (y/y) incorrecta en laboratorio
5. Verificar la conexión realizada con el ingeniero encargado del laboratorio.
6. Energizar y proceder a medir los voltajes o bien de líneas o de fase para una
verificación de funcionalidad incorrecta del transformador trifásico, para este
caso los voltajes vana variar.
Ilustración 17: Medición de conexión (y/y) incorrecta en laboratorio
5.3. Conexión (∆/∆) correcta
1. Verificar la desconexión del equipo previo a realizar cualquier conexión.
2. Realizar las debidas mediciones a la fuente ya que pueda tener algún
desperfecto en alguna de sus entradas.
7. Para la conexión Delta-Delta correcta unir los terminales de las entradas (punto
con no punto) 1-7, 6-12, 13-2. El proceso es similar para los terminales de salida,
para ello unir los terminales 3-10, 8-15 y 13-5. Colocar las toma de entrada en
los terminales 1-6-11.
Ilustración 18: Conexión (∆/∆) correcta en laboratorio
8. Verificar la conexión realizada con el ingeniero encargado del laboratorio.
9. Energizar y proceder a medir los voltajes, ya q esta es una conexión delta- delta
correcta el voltaje medido en los puntos 3 a 15 debe ser cero.
Ilustración 19: Medición de conexión (∆/∆) correcta en laboratorio
5.4. Conexión (∆/∆) incorrecta
1. Verificar la desconexión del equipo previo a realizar cualquier conexión.
2. Realizar las debidas mediciones a la fuente ya que pueda tener algún
desperfecto en alguna de sus entradas.
10. Para la conexión Delta-Delta incorrecta se debe cambiar un punto de polaridad,
para ello unir los terminales de las entradas (punto con no punto) 1-7, 6-12, 13-
2. El proceso es similar para los terminales de salida, para ello unir los terminales
3-10, 8-13y 18-5. Colocar las toma de entrada en los terminales 1-6-11.
Ilustración 20: Conexión (∆/∆) incorrecta en laboratorio
11. Verificar la conexión realizada con el ingeniero encargado del laboratorio.
12. Energizar y proceder a medir los voltajes, en este caso es una conexión
incorrecta delta –delta, por lo tanto el voltaje medido entre 3 a 13 debe ser
diferente de cero.
Ilustración 21: Medición de conexión (∆/∆) incorrecta en laboratorio
6. ESQUEMAS DE CONEXIÓN
Ilustración 22: Esquema de Conexión estrella-estrella (Y/Y) correcta
Ilustración 23: Esquema de Conexión estrella-estrella (Y/Y) incorrecta
Ilustración 24: Esquema de Conexión delta-delta (∆/∆) - correcta
Ilustración 25: Esquema de Conexión delta-delta (∆/∆) - incorrecta
7. CÁLCULOS
7.1. CONEXIÓN (Y/Y)
Ilustración 26: Esquema de conexión y/y
𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 𝒅𝒆 𝒆𝒔𝒑𝒊𝒓𝒂𝒔 = ∝ = 𝟏
𝑉𝐿𝑝 = 208 [𝑉] 𝑉𝑓𝑝 =
208
√3= 120 [𝑉]
𝑉𝑁𝑝 = √3 ∗ 208 [𝑉] = 360 [𝑉]
𝑉𝐿𝑠 =208
∝=
208
1= 208 [𝑉]
𝑉𝑓𝑠 =208
∝∗ √3=
208
1 ∗ √3= 120 [𝑉]
𝑉𝑁𝑠 =√3 ∗ 208
∝= 360 [𝑉]
𝑉𝑉𝑝
𝑉𝑁𝑠=
360[𝑉]
360[𝑉]= 1
Voltaje
Nominal
Voltaje de
Prueba
Voltaje medido
a la salida
360V 208V 208V
Tabla 4: Voltajes resultantes
7.2. CONEXIÓN (∆/∆)
Ilustración 27: Esquema de conexión ∆/∆
𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 𝒅𝒆 𝒆𝒔𝒑𝒊𝒓𝒂𝒔 = ∝ = 𝟏
𝑉𝐿𝑝 = 208 [𝑉]
𝑉𝑓𝑝 = 𝑉𝐿𝑝 = 208 [𝑉]
𝑉𝑁𝑝 = √3 ∗ 208 [𝑉] = 360 [𝑉]
𝑉𝐿𝑠 =208
∝=
208
1= 208 [𝑉]
𝑉𝑓𝑠 = 𝑉𝐿𝑠 = 208 [𝑉]
𝑉𝑁𝑠 =√3 ∗ 208
∝= 360 [𝑉]
𝑉𝑉𝑝
𝑉𝑁𝑠=
360[𝑉]
360[𝑉]= 1
Voltaje de
Prueba
Voltaje medido
a la salida
208V 208V
Tabla 5: Voltajes calculados
8. ANÁLISIS Y RESULTADOS
8.1. CONEXIÓN TRIFÁSICA (Y-Y)
Conexión correcta
Ilustración 28: Simulación de la conexión trifásica (Y-Y) Correcta
Voltaje
Nominal
Voltaje línea
Aplicado
Voltaje de
fase salida
Calculado 360 208 120
Medidos 360 208 120
Tabla 6: Datos de conexión trifásica (𝑌/𝑦) correcta
Análisis de conexión trifásica (y-y) correcta
En el transformador trifásico se realizó la conexión estrella/ estrella de forma
correcta aplicando un voltaje de línea de 208𝑣 y nos dio como resultado 208𝑣
debido a que el transformador utilizado tenía una relación de 1: 1 y a su vez se
identificó el cumplimiento de que 𝑉𝑓 =𝑉𝑙
√3⁄ , debido que obtuvimos como
medición que 𝑉𝑓 = 120.
Conexión incorrecta
Ilustración 29: Simulación de la conexión trifásica (Y-Y) Incorrecta
Voltaje
Nominal
Voltaje línea
Aplicado
Voltaje de
salida
Calculado 360 208 118
Medidos 360 208 125
Tabla 7: Datos conexión trifásica Incorrecta
Análisis de conexión trifásica (y-y) incorrecta
En esta conexión cambiamos los puntos de polaridad del tercer bobinado, y
provocamos una diferencia de voltajes en las líneas de salidas y por lo cual nos
marca diferentes voltajes como los obtenidos.
8.2. CONEXIÓN TRIFÁSICA (∆ − ∆)
Conexión correcta
Ilustración 30: Simulación de la conexión trifásica (∆ − ∆) Correcta
Voltaje
Nominal
Voltaje
línea
Voltaje de
fase
Calculado 208 208 208
Medidos 208 208 208
Tabla 8: Datos conexión trifásica ∆ − ∆ Correcta
Análisis de conexión trifásica (∆ − ∆) correcta
En una conexión en triángulo es como tener un circuito normal en paralelo para
lo cual tendremos un voltaje nominal de 208 𝑣, mismo voltaje hace referencia al
voltaje de fase es igual al voltaje de línea debido que en una conexión en delta
él voltaje de fase es igual al de línea 𝑉𝑓 = 𝑉𝑙, primeramente corroborando que el
valor del voltaje en la conexión que una los trasformadores sea igual a 0, caso
contrario revisar dicha conexión.
Conexión incorrecta
Ilustración 31: Simulación de la conexión trifásica (∆ − ∆) Incorrecta
Voltaje
Nominal
aplicado
Voltaje
Aplicado
Voltaje medido en
prueba de conexión.
208 208 100
Tabla 9: Datos conexión trifásica ∆ − ∆ Incorrecta
Análisis de conexión trifásica (∆ − ∆) incorrecta
No se pudo medir algún otro valor aparte del voltaje entre la unión de los
transformadores debido a que se le conecto de forma errónea y provocaríamos
un cortocircuito, también se podría dañar el transformador y la fuente.
9. CONCLUSIONES
En la conexión Y - Y correcta el valor del voltaje de línea es √3 el voltaje de fase.
En la conexión Y - Y errónea el voltaje entre la línea de salida mal conectada y
otra línea, el valor de línea nuevo es igual al valor de línea de la conexión sobre
√3.
En la conexión ∆ - ∆ correcta, el voltaje de línea es igual al voltaje de fase.
En una conexión ∆ - ∆ se verifica su estado utilizando el voltímetro para
comprobar que la conexión, debe marcar como voltaje 0 para poder cerrar el
circuito.
En la conexión ∆ - ∆ errónea, el nuevo voltaje de línea es el doble del voltaje de
línea en una conexión correcta.
10. RECOMENDACIONES
Antes de aplicar el voltaje verificar que las conexiones estén de acuerdo a los
esquemas revisados por el tutor para evitar accidentes.
Antes cerrar el circuito en la conexión ∆ - ∆, realizar la verificación con el
voltímetro de que el voltaje VR= 0, para evitar un corto circuito.
Si existen dudas sobre algún equipo preguntar sobre la utilización del mismo
y no manipularlo con energía sin antes tener la autorización proporcionada
del ingeniero.
Usar el equipo de protección adecuado para usar los diferentes equipos del
laboratorio.
Se necesita tener conocimiento de la materia ya que toda la práctica se
regirá de acuerdo con la teoría, lo que permitirá disminuir las falencias al
momento de conectar los equipos,
11. BIBLIOGRAFÍA
Enriquez, T. (13 de 12 de 2015). Emarap. Obtenido de
http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/transformadores_3.p
df
Perez, A. (13 de 12 de 2015). Obtenido de cdpriet:
http://www.cpraviles.com/fpblog/ELE/ELECTROTECNIA_TRANSFORMADORE
S.pdf
Velasquez, V. (13 de 12 de 2015). Monografias. Obtenido de
http://www.monografias.com/trabajos78/tipos-aplicaciones-conexiones-
transformadores-trifasicos/tipos-aplicaciones-conexiones-transformadores-
trifasicos2.shtml
Kosow (1993) Máquinas Eléctricas y Transformadores, Segunda Edición, pág.
637 – 639.
Champan (2000) Maquinas eléctricas , Tercera Edición, pág.118 -124
12. ANEXOS
Ilustración 32: Conexión y/ y correcta
Ilustración 33: Voltajes medidos conexión Y/y correcta
Ilustración 34: Conexión Y/y incorrecta
Ilustración 35: Conexión D/d correcta