UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL LICENCIATURA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL LABORATORIO DE SISTEMAS ELÉCTRICOS 3.2 EXPERIMENTO N°46 CIRCUITOS TRIFÁSICOS
ESTUDIANTE:
GRUPO: 1II – 1II – 121 121 PROFESOR: ING. ÁNGEL HERNÁNDEZ
FECHA DE ENTREGA HORA: 8:40 A.M. – A.M. – 10:20 10:20 A.M.
INTRODUCCIÓN En este laboratorio se determinó la potencia aparente, real y reactiva de los circuitos circ uitos trifásicos. También se aprendió a calcular el factor de potencia en circuitos trifásicos.
ANEXO N°1 Desarrollo de los Procedimientos De la Página (46-2) a la Página (46-4) Problema #1 d) Mida y anote los voltajes y las corr ientes de las tres cargas inductivas , .
= 131 − = 110. 110.55 − = 110. 110.44 −
= 0,31 0,31 − = 0,36 0,36 − = 0,36 0,36 −
f) ¿Están más o menos bien balanceados los voltajes y las c orrientes? R/. Sí. g) ¿Cuál es el valor medio de la corriente de línea?
( + + ) (.+.+.) .+.+.) = = . − =
h) ¿Cuál es el valor del voltaje de línea a línea?
í í = − i) Calcule la potencia reactiva de cada una de las cargas inductivas.
= ∙ = (131)( 131)(0,31 0,31)) = , , ( ( ) = ∙ = (110.5)( 110.5)(0,36 0,36)) = . . ( ) = ∙ = (110.4)( 110.4)(0,36 0,36)) = . . ( ( ) j) Calcule la potencia reactiva total trifásica, usando la suma de (i).
= + + = 40.61 + 397 3978 + 39.74 9.74 = . . k) Calcule la potencia reactiva total tr ifásica, utilizando los valores de línea tomados de (g) y (h).
)(1.73 í í ∙ í ∙ 1.73 = (208)( 208)(0.34 0.34)( 1.73)) = . . l) ¿Coincide la potencia reactiva total encontrada en (j) con la potencia total encontrada en (k)? R/. Sí, porque son cargas balanceadas.
Problema #2 a) Use las secciones individuales del módulo EMS de Resistencia para agregar una resistencia en serie con cada uno de las cargas inductivas, como se indica en la figura 46-2. No conecte el neutro del Módulo de resistencia con el neutro de la fuente de alimentación.
Figura (46-2)
b) Ajuste la sección de resistencia a 400 ohms, cuidado que cada sección de inductancia se mantenga a una reactancia de 400 ohms.
c) Conecte a la fuente de alimentación y ajústela a 208V c-a. d) Mida y anote las corrientes de línea y los voltajes aplicados a cada una de las cargas inductivas.
= 84.2 84.200 − = 60.4 60.400 − = 66.2 66.200 −
= 0,19 0,19 − = 0,18 0,18 − = 0,20 0,20 −
e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. Vuelva a conectar cada uno de los voltímetros, como se indica en la figura 46-3.
Figura (46-3)
f) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 208V c-a. g) Mida y anote el voltaje aplicado a cada carga resistiva , R y R .
E = 84.5 84.5 − E = 86.2 86.2 − E = 94 − h) Reduzca el voltaje a cero ce ro y desconecte la fuente de alimentación. i) Calcule la potencia real total disipada en las tres resistencias utilizando los resultados de (d) y (g).
= E ∙ I = (84. (84.5) 5)(0 (0.1 .19) 9) = . . = E ∙ I = (86. (86.20 20)( )(0. 0.18 18)) = . . = E ∙ I = (94) (94)(0 (0.2 .20) 0) = . . = = + + = 16.0 16.055 + 15. 15.52 + 18.8 18.800 = . j) Calcule la potencia reactiva total en los tres inductores, utilizando los resultados resultados de (d).
= E ∙ I = (84.2)( 84.2)(0.19 0.19)) = = E ∙ I = (60.4)( 60.4)(0.18 0.18)) = . . = E ∙ I = (60.2)( 60.2)(0.20 0.20)) = . . = = + + = 16 + 10.87 + 12.04 = . . k) Calcule el total de la potencia aparente trifásica utilizando los resultados de (i) y (j).
= ( ( ) + ( ) = (50.37 (50.37 W) + (38.91 (38.91 var) var) = . Total Total de poten potencia cia apare aparente nte trifas trifasica ica 3ϕ 3ϕ = 63.65 VA l) Calcule la potencia aparente trifásica total, mediante la fórmula:
)(1.73 E x I x 1.73 1.73 = (208)( 208)(0.19 0.19)( 1.73)) = 68.37 68.37 VA m) ¿Concuerdan bastante bien el valor de la potencia aparente total encontrado en (k), con el total determinado en (l)?
R/. Sí.
n) Calcule el factor de potencia utilizando las potencias totales real y aparente trifásicas:
fp =
50.37 W = = . . 63.65 VA
ANEXO N°2 Prueba de Conocimientos (Cálculos y Resultados) Página (46-4) 1. Un motor trifásico toma una corriente de 10 amperes en una línea de 440 volts, siendo su factor de potencia del 80 por ciento. a) Calcule la potencia aparente:
S = √ 3 ∙ VL ∙ IL S = √ 3(440V)( 440V)(10A 10A)) S = 7621 7621..02 VA = . b) Calcule la potencia real:
fp =
P S
P = S ∗ fp P = (7.62102 x 10 VA)( VA)(0.8 0.8)) P = 6096 6096.8 .822 W = . c) Calcule la potencia reactiva
Q = 2 2 = (7.62)2 (6.10)2 = . 2. Un transformador trifásico entrega 120kVA a una car ga trifásica, siendo 2400V el voltaje de línea a línea. a) Calcule la corriente por línea:
S = √ 3 ∗ VL ∗ IL IL =
S √ 3 ∗ VL
120 x 10 VA IL = 3(2400V) √ 3(2400V) = .
CONCLUSIONES
Como se trata de un sistema trifásico y se quiere calcular su potencia se puede utilizar las fórmulas del sistema monofásico con la diferencia de que se le agregara a la formula la raíz cuadrada de tres. La potencia trifásica se comprueba que son iguales al sumar las tres potencias (reactivas o aparentes), y comparar con el valor de la multiplicación entre la corriente de línea, el voltaje de línea y por la raíz cuadrada de tres. t res. Como se trata de un sistema equilibrado el cálculo de la potencia se simplifica bastante al ser iguales las tensiones e intensidades. El factor de potencia se da gracias a que en las bobinas y los condensadores provocan un desfase entre la tensión y la intensidad del circ uito, este se da solo en el caso de la corriente alterna.
