UNIVERSIDAD DE LAS L AS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA ELÉCTRIC A Y ELECTRÓNICA ELECTRÓNI CA
PRÁCTICA DE LABORATORIO CARRERA
CÓDIGO DE LA ASIGNATURA
NOMBRE DE LA ASIGNATURA
Ing. Mecatrónica
5090
CIRCUITOS ELÉCTRICOS II
PRÁCTICA N°
LABORATORIO DE:
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
DURACIÓN (HORAS)
CIRCUITOS TRIFÁSICOS 1
1
TEMA:
1
OBETIVO a) Estuiar Estuiar !a re!ación re!ación e"istente e"istente entre e! #a!$r #a!$r e! #$!ta%e #$!ta%e & e! e !a c$rriente c$rriente en circuit$s circuit$s tri'(sic$s. tri'(sic$s. ) *+ren *+rener er có,$ có,$ se -acen -acen c$ne"i$ c$ne"i$nes nes en e!t e!ta a & estre!! estre!!a. a. c) Ca!cu! Ca!cu!ar ar !a +$tenc +$tencia ia en circui circuit$s t$s tri'(s tri'(sic$ ic$s. s.
!
INSTRUCCIONES A" E#UIPO E#UIPO Y MATE MATERIA RIALES LES NECES NECESAR ARIOS IOS •
•
Móu!$ e +unt$ e a!i,entación (0 120/208V/3 Φ ) EMS 8821 Móu!$ e ,eición e ca (250/250/250V)
•
Móu!$ e ,eición e ca (0.5/0.5/0.5A) (0.5/0.5/0.5A )
• •
EMS 8426
Móu!$ e resistencia Ca!es e c$ne"ión
EMS 8425 EMS 8311 EMS 8941
B" TRABA TRABAO O PREP PREPA ARAT RATORIO ORIO N$%&: Re#ise e! +unt$ /. *CTII*ES * ES*RROLL*R & c$nsiere est$s at$s +ara !$s c(!cu!$s +ei$s. 1"
F'*& 1 a) Ca!cu!e Ca!cu!e e! #a!$r ,ei$ e! #$!ta%e #$!ta%e e !2nea !2nea a !2nea !2nea e e !a 'igura 'igura 1.
Elineaalinea =169,7 V Ca
) Ca!cu!e e! #a!$r ,ei$ e! #$!ta%e !2nea a! neutr$ e !a 'igura 1. Elineaaneutro =97,97 V Ca
c) Ca!cu!e !a re!ación entre e! #a!$r ,ei$ e! #$!ta%e e !2nea a !2nea & e! #a!$r ,ei$ e! #$!ta%e e !a !2nea a! neutr$ e !a 'igura 1. E lineaa linea E lineaa neutro
=
1,73
!"
F'*& ! a) Ca!cu!e e! #a!$r ,ei$ e! #$!ta%e e carga e !a 'igura 3. Ecarga =169,83 V Ca
)
Ca!cu!e !a re!ación entre e! #a!$r ,ei$ e! #$!ta%e e !2nea a !2nea & e! #a!$r ,ei$ e! #$!ta%e e carga e !a 'igura 3. E lineaalinea Ecarga
= 294,15 =1,73 169,83
c) Ca!cu!e !a +$tencia isi+aa +$r caa resistencia e carga e !a 'igura 3. I 1 = 0,42 ∡90 A I 2 = 0,42 ∡−30 A I 3 = 0,42 ∡−150 A
P1=0 W
P2=53,49 W P3=−53,49 W
) Ca!cu!e !a +$tencia tri'(sica t$ta!
PT
e !a 'igura 3.
PT =0 W
+"
F'*& + a) Ca!cu!e e! #a!$r ,ei$ e !a c$rriente e carga e !a 'igura /. I carga= 0,424 A Ca
,"
F'*& , a) Ca!cu!e e! #a!$r ,ei$ e !a c$rriente e !2nea e !a 'igura 4. I linea =0,367 A Ca
) Ca!cu!e !a re!ación ue -a& entre e! #a!$r ,ei$ e !a c$rriente e !2nea & e! #a!$r ,ei$ e !a c$rriente e carga e !a 'igura / & e !a 'igura 4 res+ecti#a,ente. I linea
= 0,367 6178/ I carga 0,212 c) Ca!cu!e !a +$tencia isi+aa +$r caa resistencia e carga e !a 'igura 4. P1=36 W
P2=36 W P3=36 W
) Ca!cu!e !a +$tencia tri'(sica t$ta! PT =108 W
PT
e !a 'igura 4.
+
ACTIVIDADES A DESARROLLAR 1. a) C$necte e! circuit$ ue i!ustra en !a 'igura 17 uti!ian$ !$s M-./$0 EMS . /& 23% . &/'43%&5'-3 6 4.'5'-3 . 57&. ) C$necte !a 'uente e a!i,entación & a%uste e! #$!ta%e e !2nea a neutr$ e"acta,ente a 130 ca :seg;n !$ iniue e! #$!t2,etr$ e !a 'uente e a!i,entación). c) Mia & an$te caa #$!ta%e e !2nea a !2nea. 3. /.
E4 a 5 =212 V c−a
4.
E5 a 6=214 V c −a
5.
E4 a 6= 217 V c −a
<. 8. a) ue!#a a c$nectar !$s tres #$!t2,etr$s c$n e! 'in e ,eir e! #$!ta%e e caa !2nea a! neutr$. ) C$necte !a 'uente e a!i,entación & a%uste e! #$!ta%e e !2nea a neutr$ e"acta,ente a 130 ca :seg;n !$ iniue e! #$!t2,etr$ e !a 'uente e a!i,entación). c) Mia & an$te caa #$!ta%e e !2nea a! neutr$. =. E4 a N =121 V c − a 9. 10.
E5 a N =125 V c − a
11.
E6 a N =122 V c − a
13. ) ue!#a e! #$!ta%e a cer$ & esc$necte !a 'uente e a!i,entación. 1/. 14. E lineaalinea e) C$nsiere !a re!ación E lineaaneutro e !a 'igura 17 & iga si es a+r$"i,aa,ente igua! a !a ra2 cuaraa e
√ 3 (1.73 )
15. >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>1785 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1<. a) Re+ita e! +r$cei,ient$ 1 & 3? +er$ en esta $casión ,ia !$s #$!ta%es ese !as ter,ina!es e sa!ia 2'8& e !a 'uente e a!i,entación. 18. E1 a 2=223 V c − a 1=. 19.
E2 a 3=225 V c − a
30.
E1 a 3=228 V c − a
31. 33.
E1 aN =130 V c − a
3/.
E2 a N =130 V c −a
34.
E3 a N =130 V c − a
35. ) @S$n ,(s $ ,en$s igua!es !$s #$!ta%es 'i%$s e !2nea a !2nea & e !2nea a neutr$A 3<. L$s #$!ta%es e !2nea neutr$ s$n igua!es & !$s #$!ta%es e !2nea!2nea ta,iBn s$n c$ngruentes ei$ a ue !as cargas s$n eui!iraas c) @Es ,$n$'(sic$ $ tri'(sic$ entre $s ter,ina!es cua!esuieraA 38. En si !a 'igura 1 es tri'(sica7 +er$ en $s ter,ina!es cua!uiera es ,$n$'(sic$.
3=. 39. a) C$necte e! circuit$ en estre!!a c$,$ se i!ustra en !a 'igura 37 usan$ !$s M-./$0 EMS . R1
R0'0%35'& 6 M.'5'-3 . 57&" Uti!ice secci$nes e resistencia senci!!as +ara !as cargas R2
&
R3
. $ c$necte e! neutr$ e! M-./$ . R0'0%35'& a! neutr$ e !a 'uente e
a!i,entación. ) *%uste caa sección e resistencia a 400 O-,s. c) C$necte !a 'uente e a!i,entación & a%;ste!a a 30= ca. ) Mia & an$te !$s #$!ta%es & !as c$rrientes ue +asan +$r !as tres resistencias e carga R3
& /0.
R1
7
R2
.
/1.
E1=119 V c− a
/3.
E2=118 V c −a
//.
E3=121 V c − a
/4. /5.
I 1 =0,29 A c −a
/<.
I 2 = 0,21 A c − a
/8.
I 3 = 0,28 A c − a
/=. e) Reuca e! #$!ta%e a cer$ & esc$necte !a 'uente e a!i,entación. ') @Est(n ,(s $ ,en$s7 ien a!ancea$s !as c$rrientes & !$s #$!ta%esA /9. Si7 est(n a!ancea$s c$,+r$an$ ue es eui!ira$. g) @Cu(! es e! #a!$r ,ei$ e #$!ta%e e !2nea a !2neaA :e acuer$ c$n e! traa%$ +re+arat$ri$ e! +r$cei,ient$ 1 :a)) 40. Elineaalinea =168.76 V c −a 41. 43. E lineaalinea
-) @La re!ación entre
Ecarga
e! +r$cei,ient$ 3 !itera! :)7 es a+r$"i,aa,ente igua! a !a
√ 3 ( 1.73 ) A 225,5
4/. Si7
130
= 1,7333
44. a) C$necte e! circuit$ en e!ta7 i!ustra$ en !a 'igura /. ) *%uste caa sección e resistencia a 400O-,s. c) C$necte !a 'uente e a!i,entación & a%;ste!a a 130 ca. 7 !2nea a !2nea. ) Mia & an$te !$s #$!ta%es & !as c$rrientes e !as tres resistencias e carga 45. 4<.
E1=130 V c − a
48.
E2=135 V c − a
4=.
E3=138 V c − a
7
R1
7
R2
&
R3
.
49. 50.
I 1 = 0,325 A c − a
51.
I 2 = 0,22 A c − a
53.
I 3 = 0,31 A c − a
5/. e) Reuca e! #$!ta%e a cer$ & esc$necte !a 'uente e a!i,entación. ') @Est(n ,(s $ ,en$s a!ancea$s !$s #$!ta%es & !as c$rrientesA 54. Si est(n a!ancea$s. 55. 5<. a) esc$necte !$s tres ,ei$res e c$rriente & c$nBcte!$s en serie c$n !as ter,ina!es e !a 'uente e a!i,entación 47 5 & <. Ree,+!ace !$s ,ei$res e c$rriente ue acaa e uitar c$n ca!es e c$ne"ión7 c$,$ se inica en !a 'igura 4. ) C$necte !a 'uente e a!i,entación & a%;ste!a a 130 ca. c) Mia & an$te !as c$rrientes e !2nea. 58. 5=.
I 4=0,5 A c−a
59.
I 5 =1,5 A c −a
<0.
I 6 =0,4 A c−a
<1. ) Reuca e! #$!ta%e a cer$ & esc$necte !a 'uente e a!i,entación. I linea i) @La re!ación entre I carga e! traa%$ +re+arat$ri$7 +r$cei,ient$ 4 !itera! :)7 es 0,31 + 0,22 + 0,325
a+r$"i,aa,ente igua! a !a
√ 3 ( 1.73 ) A
3 0,5 + 1,5 + 0,4 3
<3.
=0,35 n$ es igua!.
9+" 9," 9" RESULTADOS OBTENIDOS , A" ANALISIS DE RESULTADOS a) Rea!iar un an(!isis c$,+arati#$ entre !$s #a!$res ,ei$s & ca!cu!a$s <<. <8. Ta!a 1. 80. 9;" 9<" FIGURA !" 81. V& 83. 84. 85. 8<. 8/. 88. 8=. /$*0 E E E I I E E lineaalin
lineaaneut
carg
line
carga
lineaalin
FIGURA +" 89. =0.
lineaa neut
Ecar
I linea
=1. I carga
=3. Ca =/. 3 =4. 1 =5. =<. =8. ==. 1 =9. 90. 91. 93. !cu!a$s 0= 30 130 0743 0743 30 130 0751 07< 9/. Me 94. 3 95. 1 9<. 98. 9=. 99. 1 100. 101. 103. 10/. i$s 0= 197/ 1/47/ 078< 073=5 30 1/8 07= 073=5 104. ) Inicar !as causas e !as #ariaci$nes entre !$s #a!$res ,ei$s & ca!cu!a$s 105. 10<. 108. L$s #$!ta%es #arian +ri,er$ +$rue !$s #a!$res ue ,ien !$s ,u!ti,etr$s & a,eri,etr$s s$n #a!$res e'icaces ,ientras ue !$s ca!cu!a$s s$n #a!$res ,a"i,$n 7 $tra #aria!e es !a ca!ia e !$s ,$u!$s & e! ingres$ e #$!ta%e a !a 'uente. 10=. 109. c) *na!iar !as c$ne"i$nes aas +ara ,e%$rar e! a+renia%e. 110. 111. Cuan$ ana!ia,$s !as c$necci$nes aas +$e,$s c$,+r$ar !$s c$n$ci,ient$s auiri$s en c!ase ei$ a ue se c$,+ruea !as te$rias e !$s #a!$res entre c$necci$nes en estre!!a & en e!ta. 113. B" CUESTIONARIO 1. En un circuit$ c$necta$ en estre!!a7 si e! #$!ta%e e !2nea a !2nea es /4< $!ts7 @Cu(! es e! #$!ta%e e !a !2nea a! neutr$A 11/.
En un siste,a c$necta$ en D 7 e! #$!ta%e e !2nea es igua! a
√ 3 #eces e! #$!ta%e e 'ase
114. 115. 3. En un circuit$ c$necta$ en e!ta7 !a c$rriente es 30 a,+eres en caa resistencia e carga. @Cu(! es !a c$rriente e !2neaA 11<.
En un siste,a c$necta$ en e!ta7 !a c$rriente e !ines es igua! a
√ 3 !a c$rriente e 'ase
118. 11=. /. En un circuit$ c$necta$ en estre!!a7 !a c$rriente es 10 a,+eres en caa resistencia e carga. @Cu(! es !a c$rriente e !2neaA 119. En un siste,a c$necta$ en estre!!a !a c$rriente e 'ase es igua! a !a c$rriente e !inea 130. 131. 4. Tres cargas c$n una resistencia e 10 O-,s7 se c$nectan en estre!!a. La +$tencia tri'(sica es /000 atts. @Cu(! es e! #$!ta%e e !2nea a !2neaA 133. 2 v P= 13/. r 5. Se c$nectan tres resistencias e 11 O-,s en e!ta7 a una !2nea tri'(sica e 440 #$!ts. 134. @Cu(! es !a c$rriente e !2neaA 135. I l = I AB − I CB 13<.
I
138. 13=.
AB =
440 < 120 11
I l =40 < 120
139. <. @Cu(! es !a +$tencia tri'(sica t$ta!A 1/0. 1/1. La +$tencia tri'(sica t$ta! es !a su,at$ria e S e t$$ e! siste,a 1/3. 1//. S6 sr :/) IL EL 1/4. 1/5. C"
1/<. 1+=" 1+;" CONCLUSIONES es+uBs e estuiar !a re!ación e"istente entre e! #a!$r e! #$!ta%e & e! e !a c$rriente en !$s circuit$s tri'asic$s +ui,$s #isua!iar ue est$s #a!$res e+enen irecta,ente e !a '$r,a e !a c$necci$n es ecir si es una c$necci$n en D $ en e!ta. 1/9. *+reni,$s c$,$ se een -acer !as c$necci$nes +ara un circuit$ en D & un circuit$ en e!ta7 ta,iBn se +u$ $ser#ar sus res+ecti#as caracteristicas & as2 +ui,$s i'erenciar sus se,e%ansas & i'erencias. 140. Ca!cu!a,$s !a +$tencia en circuit$s tri'asic$s tant$ en c$necci$nes en D c$,$ en c$necci$nes en e!ta. •
•
•
1,1" 1,!" 14/. 1,," 1," 9
RECOMENDACIONES
1,9" Se rec$,iena estar ,u& ien '$rta!eci$ en !a 'una,entaci$n te$rica s$re circuit$s tri'asic$s en D & e!ta7 est$ +ara +$er entener & c$,+r$ar e ,e%$r ,anera !as ecuaci$nes & !$s #a!$res ,ei$s. 148. *! ,$,ent$ e -acer !as c$necci$nes en !$s ,$u!$s se een -acer e una ,anera $renaa & caute!$sa +ara e#itar +$si!es eui#$caci$nes & accientes. 14=. L$s #a!$res ,ei$s een ser c$,+r$a$s e ,anera ue se este segur$ ue esten ien ec-as !as c$necci$nes & e ,is,a '$r,a !$s ca!cu!$s7 &a ue si ace+ta,$s #a!$res $ ca!cu!$s erra$s est$s +$rian $casi$nar ue tenga,$s c$nc!ui$nes n$ a+r$+iaas. •
•
•
1,<" 150. •
•
•
11" 1!" REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y DE LA >EB = *ÁLISIS GÁSICO E CIRCUITOS E IHEIER*7 IRI *I7 uinta eición7 300=7 JE*RSO JRETICE K*LL. FU*METOS E CIRCUITOS ELÉCTRICOS7 CK*RLES *LE*ER S*IU M*TTKE7 tercera eición7 300<7 McHR*KILL. http://www.utm.mx/~jvasquez/prac8c1.pdf
15/.
1," 155. 15<.
Latacunga7 31 e $cture e 3015
158. 158.
