ANÁLISIS FASORIALES EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS

MEDIDAS ELÉCTRICAS CODIGO: E46326

LABORATORIO Nº 1 “ANÁLISIS FASORIALES EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS”

 

Alumnos :

 

Grupo

:

Semestre

:

Fe!a de entre"a

:

Guillén Meza, Nohelia Aleyda Huarache Manzanedo, Darlymn Joshabed Miranda Velásquez, Jhon Reymer Ramos Arapa, rnes!o Mauricio

D III # % $ &

Profesor(a): María Teresa Mendoza Ll. # '

ora:

:%% A.M.

Nota:

ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO LABORATORIO E4 LAB Nº DOCENTE:

DESCRIPCIÓN: " Mar(a )eresa Mendoza *l+ Guillen Meza, Nohelia Aleyda Huarache Manzanedo, Darlymn Joshabed ALUMNOS Miranda Velasquez, Jhon Reymer Ramos Arapa, rnes!o Mauricio

+

PASOS BÁSICOS DEL TRABAJO Recepción

"# $ %& $"' 

O)s!"*'$io&!s ! (os EPP:

Equipos ! p"o#!$$i%& p!"so&'(

Nº

FECHA: AMBIENTE

RIESGO PRPESENTE EN CADA PASO

de materiales de

Caída de algún material de trabajo

trabajo

CONTROL DE RIESGO Verificar que los materiales se encuentren en buen estado y trasladarlos en forma ordenada a la mesa de

, -

Energización del Erfi mplementación de los circuitos

trabajo. Riesgo eléctrico Verificar que todo este apagado antes de energizarlo. Caída del módulo de la carga inducti!a o Conectar los cables cuidadosamente y donde capaciti!a "acia nuestros pies corresponda desde la fuente de tensión "asta el

4 .

Energización de los circuitos $oma de datos con el

Riesgo eléctrico %ala toma de datos

circuito. Re!isar antes el sistema de cone#iones. &tilizar el multímetro correctamente.

/

multímetro $oma de

%ala toma de datos

&tilizar el amperímetro correctamente.

0 1

amperímetro 'es energización del Erfi 'esmontaje de los circuitos

Riesgo eléctrico Ruptura de algún material de trabajo

2

Entrega de materiales

Caída de algún material de trabajo

Verificar que todo quede apagado y en su lugar. 'esconectar los cables con cuidado y delicadeza para e!itar da(arlos. Entregar l a c aja de "erramienta al docente y los dem)s materiales en orden y no jugando. +impiar el lugar de trabajo manteniendo el orden.

datos

+3 *rden y limpieza G"upo D

con

el

$ropezón con el módulo de la fuente -

Esp!$i'(i'

Ap"o)'o

po"

:

:

DOCENTE5

Medidas Eléctricas ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS I.

OBJETIVOS Determinar el comportamiento de resistencia, inductancia y condensadores en circuitos en corriente alterna monofásicos y trifásicos. Calcular el valor de capacitancias para la corrección del factor de potencia en circuitos monofásicos. Evaluar el comportamiento del neutro en circuitos trifásicos en conexión estrella.

•

•

•

II.

Nro. DD-106 Página 1 / 4 Código: 4632 6 Semest III re: Gr!o: D

RECURSOS 02 Multímetros digitales 0 !in"a amperim#trica 0 $atímetro tipo M%$&'%(( ) 0 Carga inductiva modelo *E2++2- 0 Carga capacitiva modelo *E2++2-/ 0 uente de tensión trifásica varia1le Conductores de conexión

• • • • • • •

Fig 01: Fuente de tensión Erfi

Fig 0: Resistenci!s

Fig 02: Recursos

Fig 0": c!rg! inducti#!

Medidas Eléctricas ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS III.


FU$%&'E$TO TE(RICO &$)*ISIS F&SORI&* %E *& CORRIE$TE &*TER$& I$TRO%UCCIO$ a corriente alterna tiene forma sinusoidal, por lo 3ue de1en ser estudiadas como tales, empleando diferentes 4erramientas matemáticas, tales como el análisis fasorial. U =Um.sen ( ωt − ϕ )

Figur! $+1: Ond! !,tern! CIRCUITO R- *-C SERIE El origen de fases se elige a voluntad. En la siguiente figura  se 4a tomado como tal la fase de la intensidad, por ser esta com5n a todos los componentes.

Figur! $+2: Circuito R*C Serie CIRCUITO R- *- C &R&*E*O En el caso de la figura 6, se 4a tomado como origen de fases la tensión, por estar com5n a los tres componentes. En relación con dic4a tensión, 78 está en fase, en tanto 3ue 7 e 7C 3uedan 90: en adelanto, respectivamente, resultando am1as en oposición entre sí. a diferencia 77C e;emplo se 4a supuesto inductiva por predominio de 7, lo 3ue significa 3ue dic4a resultante estará 90: retrasada respecto a la tensión.

Medidas Eléctricas ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS


Figur! $+: Circuito R*C /!r!,e,o CIRCUITOS TRIF&SICOS SISTE'& TRIF&SICO %E CORRIE$TE &*TER$& El suministro total de energía el#ctrica se produce por intermedio de una red de corriente alterna con tres fases. * e denomina normalmente como red de corriente trifásica.

Figur! $+". C!rg! de ,! resistenci! sitric! en ,! coneión en estre,,!

Figur! $+3. C!rg! de ,! resistenci! sitric! en coneiones tri!ngu,o

Medidas Eléctricas


ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS IV.

ROCE%I'IE$TO &d#ertenci!: 8En este ,!6or!torio de !ne9!n instruentos de de,ic!d! n!tur!,e!- teng! cuid!do !, !ni/u,!r,os ; !, &4 Circuitos de corriente !,tern! onof5sicos en SERIE .7mplementar el circuito de la figura <:.

Figur! $+1

2.El profesor de1e revisar y apro1ar las conexiones del circuito antes de energi"arlo. 6.eer y registrar las lecturas simultaneas del volta;e de línea, de la caída de volta;e en la resistencia, de la 1o1ina reactor, de la caída en el capacitor y de la corriente de línea. ).a tensión de la fuente de1e ser constante durante la experiencia e igual a 20$. T!6,! $71

Características de la carga 8  C

8egistro de lecturas de instrumentos

O6s. 1

8 )=0>

 ?@

C 2,=A

E 20v

E8 )+.-v

E 9).=v

EC 9?.v

7 9+ m%

Condiciones B  BC

T!6,! 1

?.8educir la tensión a cero y desconectar la fuente. +.tili"ando los datos de la ta1la anterior calcular los datos 3ue se solicitan en la ta1la <:2.

O6s. 1

$olt. En la fuente 09.=-?v

 del Circuito )6.?9

T!6,! $72 8 del Circuito )-.0)

B de la o1ina 20-.2?

BC del Capacitor .! 990.+2? 0.)2


Nro. DD-106 Página " / 4 Código: 4632 6 Semest III re: Gr!o: D

T!6,! 2 ?.@Foru,!rio. E XL − E XC ¿ E R +¿ Efuente ( EF )= √ ¿ 2

X L=

2

EF Z = I R=

y

X L− X C ¿ 2 R +¿ Z = √ ¿

E . X L I

2

E . X C X C = I

E R I

R F . P. = Z

*e reali"arán los cálculosF EF = √ ER + ( EXL− EXC ) 2

2

EF = √ 46.18 + ( 194.7− 95.1 ) =109.785 v 2

2

EF 109.785 = =1143.59 Z = 0.096 I

R=

ER 46.18 = = 481.04 Ω I 0.096

XL=

EXL 194.7 = =2028.125 I 0.096

EXC 95.1 = = 990.625 XC = I 0.096 R 481.04 = 0.42 F . P. = = Z 1143.59

A.@Cuestion!rio !4 u signific! Due un circuito de corriente !,tern! est funcion!ndo en reson!nci! *ignifica 3ue existen elementos reactivos G 1o1inas y condensadoresH cuando es recorrido por una corriente alterna de una frecuencia tal 3ue 4ace 3ue la reactancia se anule, en caso de estar



am1os en serie, o se 4aga infinita si están en paralelo. !ara 3ue exista resonancia el#ctrica tiene 3ue cumplirse 3ue Bc I Bl. Entonces, la impedancia  del circuito se reduce a una resistencia pura. 64 E/,iDue /orDue en circuitos de corriente !,tern! en serie- sin un! c!rg! de resistenci!/uede ser /e,igroso. *e necesitan resistencias para 1a;ar el volta;e y 3ue estas a1sor1an la potencia 3ue de1en disipar en calorF en contraposición a esto, se puede almacenar fácilmente en 1aterías, variando la tensión se puede variar la velocidad de los motores de corriente continua, no produce interferencias por pulsos electromagn#ticos y se puede producir alterna partiendo de una 1atería con un par de transistores 3ue 4acen 3ue la tensión entre sus terminales, positivo y negativo, vari# una cantidad x de veces en un sentido u otro. c4 Si !uent! ,! frecuenci! en un circuito de corriente !,tern! en serie see9!nte us!do en e, e/erient!do- Du efecto tendr5 en: *! resistenci! de, resistor: *u valor resistivo no varía. *! re!ct!nci! inducti#!: *u valor resistivo aumentaría. *! re!ct!nci! inducti#! de, c!/!citor: *u valor resistivo disminuiría. d4 or Du un inductor /erite e, /!so de corrientes de frecuenci!s 6!9!s /ero i/ide e, /!so de corrientes ! !,t!s frecuenci!s Esto ocurre por3ue en un inductor, cuando se conecta a la electricidad GCDH, se tiene una gran resistencia, de1ido a 3ue se necesita esta1lecer el campo magn#tico, una ve" esta1lecido este, la corriente circula casi li1remente Ga excepción de la resistencia ó4micaH. %4ora, al cam1iar la dirección de la corriente, esta corriente, tendería a invertir el campo magn#tico, por lo tanto la corriente se frenaría, lo cual se puede considerar como resistencia no ó4mica Greactancia inductivaH. Cuando estos cam1ios de dirección son rápidos, la resistencia promedio, es elevada. %4ora, entre más alta sea la frecuencia, menos tiempo va a tener para magneti"arlo en un sentido, y 1a;ar la resistencia. B4 Circuitos de corriente !,tern! onof5sicos en &R&*E*O .7mplementar el circuito de la figura <:2

Figur! $+2

2.El profesor de1e revisar y apro1ar las conexiones del circuito antes de energi"arlo. 6.eer y registrar los voltios de la fuente, la corriente de la misma, la corriente en cada ramal y calcule la potencia efectiva.


Nro. DD-106 Página # / 4 Código: 4632 6 Semest III re: Gr!o: D

).Determinar la capacitancia del capacitor, en microfaradios, necesaria para elevar el factor de potencia del circuito en paralelo 4asta 3ue sea lo más aproximadamente posi1le igual a la unidad. O6s. 1

Ef fuente 20v

7f fuente 2++m%

T!6,! $7 7C 7 ?+m% 9m%

78 2?6m%

! 6.92

Condiciones del circuito (odos en paralelo

T!6,!  ?.8educir la tensión a cero y desconectar la fuente. +.tili"ando los datos de la ta1la anterior calcular los datos 3ue se solicitan en la ta1la <:). T!6,! $7" . línea .!. )+6.+0 J 0.2++

O6s. 1

%ngulo de .!. ).-9:

T!6,! " ?.@Foru,!rio. 1

1

1

(

1

1

− Yо= = + Z R j XL XC

)

P F . P. = Ef . I linea

I linea= Ef . Yо

*e reali"arán los cálculosF 1

1

1

1

1

− ) Yo = = + ( Z R j XL XC 1

1

1

1

1

+ ( − ) Yo = = Z 470 j 1884.956 982.438 1

−3

−4

Yo = =2.1277 x 10 + 4.874 x 10 Z 1

−3

Yo = =2.1828 x 10 ∠12.9015 ° Z

Z =

1 −3 2.1828 x 10 ∠ 12.9015 °

Z =458.1272 ∠−12.9015 °

I Lnea = Ef ∗Yo

;


Nro. DD-106 Página $ / 4 Código: 4632 6 Semest III re: Gr!o: D

−3

I Lnea =120∗ 2.1828 x 10 ∠12.9015 ° I Lnea =0.2619 ∠12.9015 °

P F . P. = Ef ∗ I Lnea F . P. =

120

31.92

∗0.2619 ∠12.9015 °

−12.9015 ° F . P. =1.015654 ∠

A.@Cuestion!rio. !4 Cu5, es e, /rinci/!, uso de ,os 6!ncos de c!/!citores en ,os tr!6!9os de /otenci! industri!,

os 1ancos de capacitores de potencia son agrupamientos de unidades montadas so1re 1astidores metálicos, 3ue se instalan en un punto de la red de M( Gen su1estaciones o en alimentadores de distri1uciónH con el o1;eto de suministrar potencia reactiva y regular la tensión del sistema. El diseKo de los 1ancos de los 1ancos de1e atender a los siguientes criteriosF



ograr la potencia reactiva deseada en un punto del sistema, dividiendo este valor en una determinada cantidad de capacitores monofásicos de una potencia unitaria normali"ada.

64 %ense ,!s r!ones /or ,!s Due se o/er!n ,os circuitos de corriente !,tern! con f!ctores de /otenci! de #!,or e,e#!do. !or3ue se evita un exceso de corriente innecesario, así tam1i#n no se pierden los conductores por una elevada temperatura y no se o1tienen fuertes caídas de tensión. En la generación de la energía se utili"a una menor capacidad de volta;e. c4 %i6u9e ; e/,iDue cóo se conect! un 6!nco de condens!dores /!r! un! c!rg! industri!,.


Nro. DD-106 Página % / 4 Código: 4632 6 Semest III re: Gr!o: D

Circuito de !/,ic!ción recoend!do /!r! co/ens!ción de c!rg! re!cti#! C4 Circuitos de corriente !,tern! trif5sicos en coneión ESTRE**&.

Medidas Eléctricas


ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS C.14 C!rg! 6!,!nce!d! sin conductor neutro.

. 7mplementar el circuito de la figura <:6.

Figur! $+

2.El profesor de1e revisar y apro1ar las conexiones del circuito antes de energi"arlo.

Coneión en Estre,,!

6.El valor de las inductancias de las 1o1inas y el valor de las resistencias de los resistores de1en ser iguales aF 8I82I86I00L y I2I6I.2?@ ).eer y registrar el valor de las corrientes, volta;es de toda la línea y de las fases y volta;es de los componentes de las fases. Vo,t!9es: T!6,! $73 O6s.

1

$olta;es de ínea  2 20 $

2 6 =.? $

6  20. $

$olta;es de fase  < =. $

2 < +=.+ $

6 < +=.$

$olta;es de componentes de fase

Condicio nes del circuito

8

82

86



2

6

6.9+ $

6.9$

6.6 $

+?.-2 $

+2.9 $

+).26 $

Estrella sin neutro



T!6,! 3 Corrientes: &1s.. 7 I 6=m% 72 I 6=m% 76 I 6=m% •

?. tili"ando los datos anteriores calcular los datos 3ue se solicitan a continuación. T!6,! $7 O6s ase  ase 2 ase 6 . *ȸ !ȸ ȸ .!. *ȸ !ȸ ȸ .!. *ȸ !ȸ ȸ 1 9.=)0 .92? 9.0=6 0.92 9.2+ .9?2 -,+-+ 0.9 9.2-- .=9-- -.=99 = 2 9 + 2 + = 6 +  ? T!6,!

*6ȹ 2-.290?

&1s. .@C!,cu,os: ! 1 ȹ=¿

E
* 6 ȹIO *  ȹ

P 1 ȹ=¿

E8N7

! 6 ȹIO ! ȹ

" 1 ȹ=¿

EN7 6ȹIO ȹ *e reali"arán los siguientes cálculosF

'ETO%O 1 F!se 1

! 1 ȸ= E L − # ∗ I L −3

! 1 ȸ=71.1 ∗137 x 10 = 9.7407 $% P 1 ȸ= E R∗ I L −3

P 1 ȸ=13.96∗137 x 10 =1.91252 & " 1 ȸ= E L∗ I L −3

" 1 ȸ=65.82 ∗137 x 10 = 9.01734 $%R

F!se 2

! 1 ȸ= E L − # ∗ I L −3

! 1 ȸ=67.6 ∗137 x 10 =9.2612 $% P 1 ȸ= E R∗ I L

!6ȹ ?.+2+?9

6ȹ 2+.)6??=

.!. 0.9) =

Medidas Eléctricas ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS −3

P 1 ȸ=13.98∗137 x 10 = 1.912526 & " 1 ȸ= E L∗ I L −3

" 1 ȸ=62.91 ∗137 x 10 = 8.61867 $%R

F!se 

! 1 ȸ= E L − # ∗ I L −3

! 1 ȸ=67.8 ∗137 x 10 =9.2886 $% P 1 ȸ= E R∗ I L −3

P 1 ȸ=13.13∗137 x 10 = 1.79881 & " 1 ȸ= E L∗ I L −3

" 1 ȸ=64.23 ∗137 x 10 = 8.79951 $%R

∑ ! 1 ȸ= 9.7407 +9.2612 +9.2886 =28.2905 $% P 3 ȸ=∑ P 1 ȸ =1.91252 + 1.912526 + 1.79881 =5.623856 ' " 3 ȸ=∑ " 1 ȸ= 9.01734 + 8.61867 + 8.79951 =23.43552 $%R ! 3 ȸ=

'ETO%O 2 F!se 1 ! 1 ȸ= E L − # ∗ I L / √ 3 −3

! 1 ȸ=120∗137 x 10 / √ 3 =9.4916

%$F!se 2 ! 1 ȸ= E L − # ∗ I L / √ 3 −3

! 1 ȸ=117.5∗137 x 10 / √ 3 = 9.29

%$F!se  −3

! 1 ȸ= E L − # ∗ I L / √ 3 ! 1 ȸ=120.1∗137 x 10 / √ 3= 9.499

%$∑ ! 1 ȸ= 9.4916 +9.29 +9.499 =28.2806

%$! 3 ȸ=

'ETO%O 



∑ ! 1 ȸ= 9.22+ 8.8 +8.98 =27 $% P 3 ȸ=∑ P 1 ȸ=1.922 + 1.777 + 1.791 =5.5602 & " 3 ȸ =∑ " 1 ȸ = 9.017 + 8.618 + 8.799 = 26.434 $%R ! 3 ȸ=

C.24 C!rg! 6!,!nce!d! con conductor neutro .7mplementar el circuito de la figura <:).


Medidas Eléctricas


ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS

Figur! $+".

2.El profesor de1e revisar y apro1ar las conexiones del circuito antes de energi"arlo. 6.El valor de las inductancias de las 1o1inas y el valor de las resistencias de los resistores de1en ser iguales aF 8I82I86I00L y I2I6I.2?@ ).eer y registrar el valor de las corrientes, volta;es de toda la línea y de las fases y volta;es de los componentes de las fases. Vo,t!9es: O6s $olta;es de ínea .

  2 2 0 $

1

T!6,! $7? $olta;es de fase $olta;es de componentes de fase

Condicion es del circuito

2 6

6 

 2 6 < < <

8

82

86



2

 6

-. )$

20. 6$

=0. 9 $

).0 + $

).0  $

6.0$

++. ? $

+6.0 6$

+ ) $

+=. +-. =$ ? $

Estrella con neutro

T!6,! ? Corrientes: &1s.. 7 I 6-m% 72 I 6-m% 76 I 6?m% 7< I =m% •

?. tili"ando los datos anteriores calcular los datos 3ue se solicitan a continuación. O6s .

*ȸ

ase  !ȸ ȸ

.!.

T!6,! $7A ase 2 *ȸ !ȸ ȸ

.!.

*ȸ

ase 6 !ȸ 

.!.

ȸ

1

9.=9) 2

&1s..

.9)02 -

9.= =

*6ȹ 29.6=)6

0.96 -

9.6) + !6 ȹ ?.=6+++

.9666 T!6,! A

-,+9 -

0.96 

6ȹ 2+.??

9.2)= ?

.-+ -.+) 0.96 6 )


Nro. DD-106 Página 1" / 4 Código: 4632 6 Semest III re: Gr!o: D

*e reali"arán los siguientes cálculosF .@C!,cu,os: ! 1 ȹ=¿ E
EN7

* 6 ȹIO *  ȹ ! 6 ȹIO ! ȹ 6ȹIO ȹ

Cuestion!rio !4 Cu5, es ,! re,!ción entre e, #o,t!9e de ,! ,Gne! ; e, #o,t!9e de f!se en un siste! trif5sico conect!do en estre,,! as tensiones de fase y de línea en configuración estrella Gen caso de e3uili1rioH se relacionan por P6 I , relación o1tenida al aplicar la segunda ley de Qirc44off a los fasores an,  1n y a1 de modo 3ue resulta Gtransformando los fasores en vectores Gx,yH para facilitar el cálculoHF an   1n I a1 I P6an NGG60RHH siendo an I  y a1 I . Esta relación es visuali"a1le di1u;ando el diagrama de estos fasores de tensión. U L= √ 3 U F

Cada una de las tensiones de línea, se encuentra adelantada 60R respecto a la tensión de fase 3ue tiene el mismo origen. Esto se aprecia claramente si representamos vectorialmente el diagrama de tensiones de fase y de línea en una estrellaF

8ecuperado el ) de fe1rero del 20)4ttpFSSe ducativa.catedu.esS))=00+?SaulaSarc4ivosSrepositorioS6000S6020S4tmlSvectores.;peg 64 u función tiene e, conductor neutro a función principal del neutro, es la seguridad del entorno, y la esta1ilidad del campo el#ctrico, del transformador y de las instalaciones 3ue estarán conectadas. c4 Cóo es e, co/ort!iento de, f!ctor de /otenci! /!r! c!rg!s 6!,!nce!d!s



8ecuperado el ) de fe1rero del 20) 4ttpFSSe ducativa.catedu.esS))=00+?SaulaSarc4ivosSrepositorioS6000S6020S4tmlSvectoresTcargasTestrella.;peg *e denomina carga e3uili1rada cuando las tres impedancias son del mismo valor y tienen el mismo factor de potencia. %demás están distri1uidas sim#tricamente con respecto a las fases. !ara una carga 1alanceada, el ángulo de fase de1e ser tam1i#n el mismo para cada impedancia. H El factor de potencia de una carga e3uili1rada es igual al factor de potencia de las ramas. 2H El factor de potencia para cargas e3uili1radas es el coseno del ángulo 3ue forma el fasor de corriente de rama con su respectivo fasor de tensión de rama medidos desde el fasor de corriente al fasor de tensión. Ese ángulo es (eta. %4 Circuitos de corriente !,tern! trif5sicos en coneión TRI&$HU*O

.7mplementa el circuito de la figura <:?

Figur! $+3. 2.El profesor de1e revisar y apro1ar las conexiones del circuito antes de energi"arlo.

Medidas Eléctricas

Nro. DD-106 Página 1# / 4 Código: 4632 6 Semest III re: Gr!o: D

ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS

Coneión en de,t!

6.El valor de las inductancias de las 1o1inas y el valor de las resistencias de los resistores de1en ser iguales aF 8I82I86I00L y I2I6I.2?@ ).eer y registrar el valor de las corrientes, volta;es de toda la línea y de las fases y volta;es de los componentes de las fases. Vo,t!9es: O6s.

1

T!6,! $7 $olta;es de componentes de fase

$olta;es de ínea  2 20 $

2 6 -.6 $

6  9.9 $

Condiciones del circuito

8

82

86



2

6

2).2 ) $

2?.?2 $

2?. $

2.  $

09.+ $

. ) $

Estrella sin neutro

T!6,!  Corrientes: &1s.. 7 I )6=m% 72 I 2)6m%

72 I )6)m% 726 I 2?m%

76 I )6+m% 76 I 2)-m%

?. tili"ando los datos anteriores calcular los datos 3ue se solicitan a continuación. T!6,! $710 O6s ase  ase 2 ase 6 . *ȸ !ȸ ȸ .!. *ȸ !ȸ ȸ .!. *ȸ !ȸ ȸ 1 29. +.0+0 2=.2 0.9 29.+9 +.)0? 2=.?09 0.92 2=.=6? +.2))+ 2=.+2= + ) ) 6 ? + + + ) 2 *6ȹ

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Medidas Eléctricas ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS EL6CTRICOS TRIFÁSICOS &1s..

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Nro. DD-106 Página 1$ / 4 Código: 4632 6 Semest III re: Gr!o: D

-2.6=+- $%8

.@C!,cu,os: ! 1 ȹ=¿

E.
* 6 ȹIO *  ȹ

P 1 ȹ=¿

E8N7

! 6 ȹIO ! ȹ

" 1 ȹ=¿

EN7

6ȹIO ȹ

F!se 1

−3

" 1 ȸ=109.6∗251 x 10 =27.5096

! 1 ȸ= E L − L∗ I F

$%8 −3

! 1 ȸ=120∗243 x 10 =29.16

%$ P 1 ȸ= E R∗ I F

F!se  −3 243 x 10

P 1 ȸ=24.24∗

=5.89032 '

−3

! 1 ȸ=119.9∗248 x 10 =29.7352

%$" 1 ȸ= E L∗ I F −3 243 x 10

" 1 ȸ=112.1∗

! 1 ȸ= E L − L∗ I F

P 1 ȸ= E R∗ I F

=27.2403 $%R

−3

P 1 ȸ=25.18∗248 x 10 =6.244

F!se 2

" 1 ȸ= E L∗ I F

! 1 ȸ= E L − L∗ I F −3 251 x 10

! 1 ȸ=118.3∗

−3

" 1 ȸ=111.4 ∗248 x 10 =27.6272 $%R

=29.6933

%$ P 1 ȸ= E R∗ I F

∑ ! 1 ȸ=29.16 + 29.69 +29.73= 88.5885 $% P 3 ȸ=∑ P 1 ȸ=5.89 + 6.405 + 6.244 =18.540 & " 3 ȸ =∑ " 1 ȸ =27.24 + 27.50 + 27.62 =82.37 $%R ! 3 ȸ=

−3

P 1 ȸ=25.52∗251 x 10 =6.40552 " 1 ȸ= E L∗ I F

+)'

'

Cuestion!rio: !4 Cu5, es ,! re,!ción entre e, #o,t!9e de ,! ,Gne! ; e, #o,t!9e de f!se en un siste! trif5sico conect!do en tri!ngu,o as tensiones de fase y de línea coinciden, independientemente de la secuencia de fases del sistema.

64 Cóo es e, co/ort!iento de, f!ctor de /otenci! /!r! c!rg!s 6!,!nce!d!s en coneión en tri5ngu,o El factor de potencia para cargas 1alanceadas en conexión triángulo es el mismo 3ue el factor de potencia en cada fase. V.

OBSERV&CIO$ES  CO$C*USIO$ES OBSERV&CIO$ES

NOHELIA GUILLÉN MEZA

. a manera más sencilla de anali"ar teóricamente el circuito es a trav#s de un diagrama vectorial. 2. 8eali"ando los circuitos monofásicos en serie y paralelo se o1servó 3ue en el primero la corriente de la 1o1ina se adelanta 90: y 3ue en el capacitor se retrasa 90:, en el circuito conectado en paralelo ocurre esto pero de manera inversa. 6. En el circuito monofásico conectado en serie, al tomar cada vector con su módulo y ángulo, se puede restarlos vectorialmente y así se o1tuvo un vector $$C, 3ue resultó ser inductivo por el valor mayor de la 1o1ina so1re la del condensador. ). En el circuito monofásico conectado en paralelo se calculó la %dmitancia GUoH, utili"ando n5meros comple;os en su expresión 1inómica y luego se le traslado a su expresión polar, o1teniendo así mediante cálculos la intensidad de línea y con esta el factor de potencia correspondiente. ?. Desarrollando los circuitos de corriente alterna trifásicos, se implementó el primero 3ue fue un circuito estrella sin el conector neutro, en el cual se o1servó 3ue la corriente de las tres líneas era exactamente la misma. +. %l reali"ar el segundo circuito estrella pero con el conector neutro, se o1servó una ligera variación en las corrientes de las líneas, o1teniendo así una corriente en el conector neutro. =. 7mplementando el circuito en triangulo se tuvo 3ue seguir un circuito referente para poder reali"ar todas las medidas necesarias, así se o1tuvo las diferentes intensidades de cada línea y de las distintas líneas entre sí, para o1tener las potencias correspondientes.

%&R*'$ KU&R&CKE '&$L&$E%O 1. a lectura de @enrios en las 1o1inas no era igual 3ue la pedida en la guía, las demás lecturas de faradios y o4mios fue casi similar y otros casi iguales. 2. % reali"ar el circuito 8C en paralelo se agregó un conector para poder medir correctamente la corriente de la resistencia.

. ue necesario 4acer un análisis fasorial en los circuitos para encontrar la respuesta correcta usando n5mero comple;os. ". El circuito en delta 3ue reali"amos primeramente no fue apro1ado sin em1argo el siguiente circuito tenía 3ue cumplir condiciones donde se pudiera medir la tensión entre líneas. 3. %ntes de energi"ar el módulo Erfi siempre se de1e tener en cuenta 3ue de1e estar a 0 v para evitar cual3uier accidente o saturación de volta;e en los e3uipos. JKO$ 'IR&$%& VE*)SUEL . os instrumentos usados presentan medidas 3ue si 1ien es cierto guardan relación con las medidas 3ue se pueden 4acer teóricamente, pues no son del todo exactas. 2. %l momento de 4acer uso de la carga inductiva modelo *E2++2-< y carga capacitiva modelo *E2++2-/ para nuestros circuitosF 8, 8C y 8C, estos no tuvieron exactitud en sus medidas de @enrios y aradios respectivamente, lo cual 4i"o 3ue vari# nuestros resultados. . *e vio necesario usar nuestros "apatos diel#ctricos ya 3ue reali"amos tareas 4asta con circuitos el#ctricos trifásicos. ". a distri1ución de roles en las tareas para esta sesión, se vieron refle;adas en la culminación de este la1oratorio a tiempo y sin demoras. ER$ESTO R&'OS &R&& . %l reali"ar la experiencia de conexión del circuito en estrella con conexión a neutro los valores de volta;e son más similares.

2. *e o1servó 3ue la conexión en estrella consume menos potencia 3ue la conexión en delta. CO$C*USIO$ES $OKE*I& HUI**M$ 'EL& . Determinamos el comportamiento de todos los componentes de un circuito de corriente alterna monofásico en serie y paralelo. 2. *e determinó en la experiencia reali"ada 3ue en un circuito serie se toma como referencia el vector de la intensidad, por ser igual en todo en circuito, y en uno paralelo se toma en vector de la tensión, ya 3ue en este caso este es el constante. 6. Calculamos el valor de cada una de las inductancias y capacitancias, evaluando así el factor de potencia del circuito monofásico, evaluando su corrección para 3ue el valor de este sea el más cercano a la unidad. ). Evaluamos el comportamiento del neutro en un circuito trifásico en conexión estrella, teniendo como resultado 3ue al o1tener una carga trifásica dese3uili1rada, el conductor neutro es impredeci1le para poder mantener la esta1ilidad de las tensiones de fase de la carga y así evitas so1retensiones o caídas de tensión. •

?. !ara cada una de las prue1as reali"adas se evaluaron conocimientos 1ásicos, tra1a;ando con instrumentos de medición como un multímetro y una pin"a amperimetrica, en las cuales se consignó las medidas y se adecuó el instrumento en función a la medición y su magnitud. %&R*'$ KU&R&CKE '&$L&$E%O

. En una conexión con neutro, este consume una mínima cantidad de corrienteV normalmente los generadores trifásicos están conectados en U para así tener un punto neutro en com5n a los tres volta;es 2. El factor de potencia se puede corregir incorporando capacitores o condensadores, como tam1i#n inductanciasV estos son usados en con;unto conocidos como 1anco de capacitores para aumentar el factor de potencia en industrias. 6. n factor de potencia adelantado significa 3ue la corriente se adelanta con respecto a la tensión 90:, lo 3ue implica carga capacitiva. n factor de potencia atrasado significa 3ue la corriente se retrasa 90:con respecto a la tensión, lo 3ue implica carga inductiva. ). En una conexión en estrella la relación entre el volta;e de línea con el volta;e de fase es √ 3 por ello el volta;e de línea es igual aF $ l=√ 3 $ f V la corriente de línea con la de fase es la misma. ?. En una conexión en delta la relación entre la corriente de línea con la corriente de fase es √ 3 por ello la corriente de línea es igual aF I l =√ 3 I f V el volta;e de línea con la de fase es la misma. JKO$ 'IR&$%& VE*)SUEL . En un circuito con una o varias resistencias y condensadores en serie, se o1serva 3ue la corriente se le adelanta a la diferencia de potencial en un capacitador en 90R, esto se puede representar en un diagrama fasorial.

2. En un circuito 8C en serie, si el valor de $ L es mayor 3ue el $ C el ángulo es positivo, si es menor el triángulo de volta;es se invierte en uso de 1ase al valor de ángulo como negativo.

U R

, 3ue nos daría el

6. El ángulo de desfase de la reactancia capacitiva adelanta la corriente y la reactancia inductiva retrasa la corriente respecto al volta;e del circuito. ). os circuitos de corriente alterna presentan particularidades muy interesantes 3ue a veces pueden ser muy provec4osas y otras suelen ser muy per;udiciales. n e;emplo de ellos es el fenómeno de resonancia 3ue se da en circuitos compuestos por 1o1inas y capacitores. ER$ESTO R&'OS &R&& . *e concluyó en el circuito de resistencia, inductancia y condensador en serie en corriente alterna monofásica nos dio 3ue era de carácter inductivo por3ue Bl  Bc. 2. *e concluyó en el circuito de resistencia, inductancia y condensador en paralelo en corriente alterna monofásica nos dio 3ue era de carácter inductivo por3ue al tener mayor valor B su corriente es muc4o mayor y eso nos da el carácter ya mencionado. 6. 8eali"ado el monta;e del circuito en estrella con conexión a neutro, los valores de volta;e en cada componente en cada fase son similares 3ue la conexión sin neutro, puesto 3ue 4ay una salida de =m% en

ANÁLISIS FASORIALES EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS

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