INFORME CIRCUITO MONOFASICO TRIFILAR
AUTORES:
JULIAN ANDRES NIETO N.
Estudiante Ingeniería Eléctrica. Universidad Tecnológica de Pereira
[email protected]
CAROLINA RENDON Estudiante Ingeniería Eléctrica.
Universidad Tecnológica de Pereira
[email protected]
FELIPE TORO
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA PEREIRA, 24 de abril de 2014
RESUMEN
En la practica 4 del laboratorio, fueron realizadas l os montajes de los circuitos monofásicos trifilares con cargas equilibradas y desequilibradas, cada uno, contando con el neutro, como sin el; en dichos circuitos circuitos se realizo análogamente la obtencion de las medidas de tensión, tensión, corriente y potencia en cada circuito.
MARCO TEORICO
Preinforme:
1. Explicar cómo se obtiene con los transformadores de 400VA existentes en el laboratorio, a partir del conocimiento de las marcas de polaridad de un primario y dos secundarios con igual voltaje, un sistema monofásico trifilar. 2. Consultar sobre el efecto que tiene una carga no inductiva desequilibrada, en el neutro de un circuito monofásico de tres alambres. 3. Obtener y comparar la corriente en el neutro, con los valores de corriente en los otros dos alambres para el caso de una carga no inductiva desequilibrada. 4. Determinar el efecto que produce abrir el alambre neutro si la carga es desequilibrada. 5. Consultar por qué usualmente se conecta a tierra el neutro de un circuito monofásico trifilar. 6. Diseñar un circuito monofásico trifilar con carga desequilibrada y equilibrada (seleccionar un transformador de los existentes en el laboratorio y usar como carga reóstatos o lámparas) y simularlo usando algún programa de simulación d e circuitos.
ANALISIS Y RESULTADOS Circuito con condición equilibrada con neutro.
Elementos utilizados:
R1 = R2 = ( bombillas de 120V, 60W. ) Vin (primario) = 81.3V
Fig. 1: Circuito carga equilibrada con neutro
Datos obtenidos experimentalmente:
VR1= VR2= 18.6V IR1= IR2= 0.18A Ineutro= 0A PR1= 4W PR2= 4W
Resultados: S1= (18.6V ).(0.18A)=3,348VA
S2= (18.6V ).(0.18A)=3,348VA Stotal= S1+S2= 3,348VA + 3,348VA= 6,696VA Ptotal= PR1 + PR2= 8W Stotal= 6,696VA Ptotal= 8W Ineutro= 0A
Circuito con condición equilibrada sin neutro.
Elementos utilizados:
R1 = R2 = ( bombillas de 120V, 60W. ) Vin (primario) = 81.3V
Fig. 2: Circuito con carga equilibrada sin neutro. Datos obtenidos experimentalmente:
VR1= 19V VR2=19V IR1= 0.19A IR2= 0.19A PR1= 4W PR2= 4W
Resultados: S1= (19V ).(0.19A)=3,61VA S2= (19V ).(0.19A)=3,61VA Stotal= S1+S2= 3,61VA + 3,61VA= 7,22VA Ptotal= PR1 + PR2= 8W Stotal= 7,22VA Ptotal= 8W
Circuito con carga desequilibrada con neutro.
Elementos utilizados:
R1 = R2 = R3 = ( bombillas de 120V, 60W. ) Vin (primario) = 81.3V
Fig. 3: Circuito carga desequilibrada con neutro.
Datos obtenidos experimentalmente:
VR1= 9.27V VR2= 9.03V VR3= 10.7V IR1= 0.14A Ineutro= 0,09A IR2= 0.14A IR3= 0.18A PR1 + PR2= 3W PR3= 4W
Resultados: S1= (9,27V ).(0.14A)=1,2978VA S2= (9,03V ).(0.14A)=1,2642VA Stotal= S1+S2= 1,2978VA + 1,2642VA= 2,562VA Ptotal= PR1 + PR2 + PR3= 7W Stotal= 2,562VA Ptotal= 7W Ineutro= 0,09A
Circuito con carga desequilibrada sin neutro.
Elementos utilizados:
R1 = R2 = R3 = ( bombillas de 120V, 60W. ) Vin (primario) = 81.3V
Fig. 4: Circuito carga desequilibrada sin neutro. Datos obtenidos experimentalmente:
VR1= 12.4V VR2= 12.4V VR3= 12.4V IR1= 0.16A IR2= 0.16A IR3= 0.16A PR1= PR2= PR3= 2W
Resultados: S1= S2= S3= (12,4V ).(0.16A)=1,984VA Stotal= S1+S2+S3= 5,952VA Ptotal= PR1 + PR2 + PR3= 6W Stotal= 5,952VA Ptotal= 6W
Simulaciones en el Circuit Maker
Fig. 5: Simulación carga equilibrada con neutro, dato tension.
Dato experimental: VR1= VR2= 18,6V Dato simulación: VR1= VR2= 18,91V
Fig. 6: Simulación carga equilibrada con neutro, dato corriente.
Dato experimental: IR1= IR2= 0,18A Dato simulación: IR1= IR2= 189,1mA
Fig. 7: Simulación carga equilibrada con neutro, dato potencia.
Dato experimental: PR1= IPR2= 4W Dato simulación: PR1= PR2= 2,58W
Fig. 8: Circuito carga equilibrada sin neutro, datos corriente, tensión y potencia. Datos obtenidos experimentalmente:
VR1= VR2=19V IR1= IR2= 0.19A PR1= PR2= 4W
Datos obtenidos en la simulación:
VR1= VR2=18,91V IR1= IR2= 189,1mA PR1= PR2= 2,528W
Fig. 8: Circuito carga desequilibrada con neutro, datos corriente, tensión y potencia. Datos obtenidos experimentalmente:
VR1= 9.27V VR2= 9.03V VR3= 10.7V IR1= IR2= 0.14A IR3= 0.18A
PR1 + PR2= 3W PR3= 4W
Fig. 9: Circuito carga desequilibrada sin neutro, datos corriente, tensión y potencia. Datos obtenidos experimentalmente:
VR1= 12.4V =VR2= VR3= 12.4V IR1==IR2= IR3= 0.16A PR1= PR2= PR3= 2W CONCLUSIONES
Pudimos comprobar lo que nos dice la teoría que cuando la carga es equilibrada la corriente del neutro es igual a cero. La presencia del neutro es de vital importancia en un circuito monofásico trifilar, ya que el no permite que unas cargas queden a mayor tensión que las otras; de allí el hecho que en instalaciones residenciales y otras no se le agregue protección al neutro.
Cuando las cargas son desbalanceadas el neutro si es un portador de corriente (corriente diferente de cero). Se puede modelar un circuito monofásico trifilar con la utilización de un transformador de 400VA del almacén de laboratorios.
