Problema 92-6    Fonte:  Problema desarrollado por el autor del sitio.

En relación con el problema anterior hallar:

a) Si cambia la carga a 150 KVA con FP = 0,85, ¿cuál es el nuevo rendimiento?

b) Determine la potencia aparente del transformador para que se produzca la máxima eficiencia y calcule el valor de esta eficiencia, considerando FP = 1.

Solución del Problema 92-6

Item a

Tenga en cuenta que la potencia no es la potencia nominal, por lo que las pérdidas en julios son diferentes de las que se dan en el problema. Por lo tanto, primero debemos calcular esta pérdida. Determinemos la corriente en el primario para esta potencia, es decir:

Con el valor de I₁ podemos calcular las pérdidas, o

Tenga en cuenta que como no estamos usando la potencia nominal del transformador y las pérdidas dependen de la corriente, el valor encontrado es inferior a las pérdidas en la prueba de cortocircuito. Por otra parte, las pérdidas de hierro no dependen de la actual, entonces su valor permanece 2.000 W.

Como se hizo en el Problema 92-5 para encontrar la eficiencia usaremos eq. 92-21. Recordando eso V₂ I₂ cos φ  ≈  V₁ I₁ cos φ  =  13,200  11.36   0,85 = 127.459,2 W. Así, sustituyendo estos valores numéricos en la eq. 92-21, obtenemos:

Item b

Para responder a este ítem debemos recordar el ítem 8.5 - Maximizando la Eficiencia ¡Vea aquí!, donde Decimos que para lograr la máxima eficiencia en un transformador debemos tener las pérdidas en julios iguales a las pérdidas en hierro. De esta manera, debemos tener:

Ahora debemos determinar qué corriente en el transformador genera una pérdida de julios igual a 2,000   W. Utilizando el valor de R'_eq = 13,94   Ω calculado en el problema anterior, obtenemos:

Calculando el valor de V₂ I₂ cos φ  &asímp;  V₁ I₁ cos φ  =  13,200  11,98  =  158,136   W, donde consideramos cos φ = 1 como se indica en el problema. Entonces, usando eq. 92-21 y sustituyendo valores numéricos encontramos una eficiencia de: