Problema 92-4
Fuente: Problema desarrollado por el autor del sitio.
Un transformador monofásico de 25 KVA, con una tensión primaria de 13.200 V y una tensión secundaria de 220 V, tiene una resistencia del devanado primario de 0,3 Ω y una resistencia del devanado secundario de 0,005 Ω. Al secundario se conecta una carga de 20 KVA con un FP = 0,75. Las pérdidas de hierro son120 W.
a) En esta condición, encuentre la eficiencia del transformador.
b) Si cambia la carga a 25 KVA con FP = 0,9, ¿cuál es el nuevo rendimiento?
Solución del Problema 92-4
Inicialmente determinaremos el valor de la corriente eléctrica en el secundario, I2, del transformador.
La relación de transformación es a = 13.200/220 = 60. Podemos calcular la corriente en el primario del transformador, es decir, I1. Así:
Con los datos del problema podemos calcular R'eq, que es la resistencia equivalente del
devanados del transformador referenciados al primario. Así:
Realizando el cálculo, encontramos:
Ahora tenemos los valores necesarios para calcular las pérdidas de cobre, o sea:
Realizando el cálculo, encontramos
Ahora usemos la ecuación eq. 92-21 para calcular la eficiencia del transformador, recordando que
R''eq I22 = R'eq I12. Entonces tenemos:
Realizando el cálculo, encontramos
Inicialmente determinaremos el valor de la corriente eléctrica en el primario, I1, desde el transformador hasta la potencia nominal.
Así, el nuevo valor de las pérdidas de cobre es:
Realizando el cálculo, encontramos
Calculando V1 I1 FP = 22.500,72 W. Por lo tanto, el valor de la eficiencia del transformador, usando eq.92-21 es:
Realizando el cálculo, encontramos