SECUENCIA DE FASE DE UN SISTEMA TRIFÁSICO RESUMEN: En este laboratorio buscamos entender como determinar el orden de la sucesión de las tensiones de línea línea de un sistem sistema a trifás trifásico ico,, para para ello ello hacemo hacemos s uso de cierto ciertos s instru instrumen mentos tos y equipos equipos indicados por la guía de práctica. Dentro de los equipos tenemos: una fuente trifásica (22!"#2$, dos condensadores de # y 2% &', dos resistencias de #) y 2 resistencias de **), y dos lámparas incandescentes. +demás un instrumento como el oltímetro. -on estos equipos equipos tomamos tomamos datos eperimental eperimentales es y de acuerdo acuerdo a las relaciones relaciones matemátic matemáticas, as, calculamos los alores que se nos indica en la guía de práctica para luego anali/arlos y obtener conclusiones.
OBJETIVOS: Determinar el orden de sucesión de las tensiones de línea de un sistema trifásico.
FUNDAMENTO TEORICO 0istema trifásico: En ingeniería el1ctrica un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía energía el1ctrica el1ctrica form formad ado o por por tres tres corrientes corrientes alternas alternas mono monofá fási sica cas s de igual igual frecuencia y amplitud (y amplitud (y por consiguiente, alor efica/$ efica/$ que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a #2, y están dadas en un orden determinado. -ada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase de fase..
DIFERENCIAS ENTRE SISTEMAS MONOFÁSICOS MONOFÁSICOS Y TRIFÁSICOS: TRIFÁSICOS: +lgunas de las diferencias, entre usar una fase, o las tres, en una instalación, ya la conocemos, pero pero profun profundi/ di/and ando o el anális análisis, is, tambi1n tambi1n podemo podemos s er que, la princi principal pal ra/ón, ra/ón, no es solo solo la económica, sino hay arias tambi1n importante. 3a principal aplicación aplicación para los circuitos circuitos trifásicos trifásicos se encuentra encuentra en la distribución distribución de la energía energía el1ctrica por parte de la compa4ía de lu/ a la población, ya que está demostrado, en forma 5E-67-+, científica, y práctica, que la me8or manera de producir, transmitir y consumir energía el1ctrica era usando circuitos trifásicos. +lgunas de las ra/ones por las que la energía trifásica trifásica es superior a la monofásica monofásica son: 3a potencia en 9!+ (9ilo !olts +mpere$ de un motor trifásico es aproimadamente #; mayor que la de un motor monofásico.
En un sistema trifásico balanceado los conductores necesitan ser el <; del tama4o que necesitarían para un sistema monofásico con la misma potencia en !+. =or lo que esto ayuda a disminuir los costos y por lo tanto a 8ustificar el tercer cable requerido.
3a potencia proporcionada por un sistema monofásico cae tres eces por ciclo. 3a potencia proporcionada por un sistema trifásico nunca cae a cero por lo
que la potencia eniada a la
carga es siempre la misma. 0i rotamos un campo magn1tico a tra1s de una bobina entonces se produce un olta8e monofásico como se e a continuación:
En cambio, si colocamos tres bobinas separadas por ángulos de #2 se estarán produciendo tres olta8es con una diferencia de fase de #2 cada uno. 5eniendo en cuenta que este sistema trifásico está conformado por tres sistemas monofásicos> se tiene que tener en cuenta la polaridad de cada sistema ya que la corriente buscara el camino. 3os motores trifásicos conectados en una secuencia en sus tres polos, giran en un sentido. 0i se le inierte dos de ellos, cambia el sentido de giro.la naturale/a de este fenómeno es lo que nos interesa es por ello que el instrumento nos indicará esa secuencia de giro ya que algunos equipos podrían aeriarse si se conectan en sentido inerso de rotación.
ANALISIS DE SECUENCIA DE FASES:
Porque tres fases es el número óptimo, con menos frecuencia se producen asimetrías, y con más fases las ventajas no crecen linealmente con el número de fases, la complejidad del sistema se hace mayor. ¿Qué es la secuencia !e denomina secuencia en los sistemas polifásicos, al orden en que se suceden las fases al "irar.
0i recordamos que, una de las propiedades de los sistemas trifásicos, es la posibilidad de generar campos magn1ticos giratorios, a partir de bobinas fi8as en el espacio, el sentido de giro del campo magn1tico dependerá de la secuencia de tensiones aplicada. 3os campos magn1ticos giratorios nos permiten construir motores y generadores trifásicos. Es importante saber con qu1 secuencia relatia estamos traba8ando porque ella define el sentido de giro de los motores trifásicos
Secuencia de fase positiva =or conención se toma siempre como olta8e de referencia al olta8e de fase a. -uando el olta8e de fase b está retrasado del olta8e de fase a #2 y el olta8e de fase c está adelantado al de fase a por #2 se dice que la secuencia de fase es positia. En esta secuencia de fase los olta8es alcan/an su alor pico en la secuencia a?b?c. 3os olta8es de a, b y c representados con fusores son los siguientes:
En donde !m es la magnitud del olta8e de la fase a.
Secuencia de fase negativa En la fase de secuencia negatia el olta8e de la fase b esta adelantado #2@ al de la fase a y el olta8e de la fase c atara/ado #2@ al de la fase a. Aeneración de un sistema trifásico equilibrado de tensiones
SECUENCIMETRO: Es un instrumento que nos indica el giro de la corriente trifásica. 5ambi1n se le conoce como fasímetro. 3os motores trifásicos conectados en una secuencia en sus tres polos, giran en un sentido. 0i se le inierte dos de ellos, cambia el sentido de giro. Este instrumento nos indicará esa secuencia de giro ya que algunos equipos podrían aeriarse si se conectan en sentido inerso de rotación. Es un instrumento o dispositio que ayuda a identificar la secuencia de fases en sistemas trifásicos, este dispositio no especifica que conductor pertene/ca a una fase determinada o sea no te dice qui1n es B, 0 o 5 .0olo te indica la secuencia en función de la coneión que hayas reali/ado de este. 3a identificación de las fases realmente es una denominación a los terminales de salida de un generador de corriente alterna obedeciendo a una secuencia estandari/ada que es B?0?5. Es de estos bornes que a lo largo del coneionado se llea la identificación de los cables de las redes el1ctricas. 'asímetro es un instrumento encargado de indicar el coseno del ángulo de desfase entre la corriente y la tensión en el sistema medido por este. C los alores arían de a # en capacitio y de a # en inductio. ue yo sepa no hay secuencimetros en media tensión, generalmente las medidas se reali/an en ba8a tensión o en los transformadores de medida.
DATOS EXPERIMENTALES #$!$% )*
&'nf(
)+ +*
-./
0
+*.1
-.
*
+*/.-
-.*
2
+*3.+
-*.
-
+*3.
-*.+
+0
+*-.3
-+.+
+2
+*1./
-0.*
+-
+0.
31.
**
#$!$% )+
)* -./ -. -.* -*. -*.+ -+.+ -0.* 31.
+* +*.1 +*/.+*3.+ +*3. +*-.3 +*1./ +0.
&'nf(
TRANSFERENCIA
&'nf(
)'#!%(
0 * 2 +0 +2 +**
)'#!%(
0
+.2+
+0.*
2
*./
+03.*
-
.12
+01
+0
2./-
++0.+
+2
/.02
++*
+-
3./
++2.+
**
1.*2
++/
#
u1 otros m1todos eisten para la determinación de la secuencia de fase de un sistema trifásicoF
Entre las formas para conocer la secuencia de fase de un sistema trifásico tenemos: Mtodo de !os dos "at#$et%os: En este m1todo se utili/a un sistema equilibrado de cargas, inductio o capacitio. En función de la comparación de las lecturas de ambos se determina la secuencia. =or e8emplo, si conectamos una carga inductia equilibrada, la lectura del atímetro de menor indicación corresponderá al atímetro = #2 y por lo tanto determinante de la secuencia de fase 1 para la amperómetrica, fase 2 para la oltim1trica y finalmente la restante la fase 3. •
•
Secuenci$et%o: Es una aparato que nos indica la secuencia de fases a partir de la indicación del sentido de rotación de un disco, en la figura 2, se muestra uno en que la indicación de las fases iene dado por la dirección de la flecha grabada en un disco rotante. Gásicamente es un peque4o motor asincrónico, cuya rotación dependerá del orden de sucesión en el tiempo de las fases que alimentan las bobinas estatóricas.
2
Hencionar algunas aplicaciones donde es importante conocer la secuencia de fase de un sistema trifásico.
Entre las posibles aplicaciones que podemos darle tenemos: + la hora de conectar un motor trifásico si queremos que nos gire en un determinado sentido, necesitaremos conocer la secuencia de fases preiamente. Es muy fácil cambiar el sentido de giro del mismo, intercambiando dos de sus fases de alimentación. =ero a eces nos encontraremos con máquinas que no nos permitirán la prueba del sentido de giro, pudiendo estropearse si giran en sentido contrario al dise4ado, por poco tiempo que giren, como ocurre con los equipos frigoríficos, el compresor podría da4arse. +eriguaremos la secuencia y conectaremos la máquina adecuadamente. •
•
0i en una nae tenemos instaladas arias tomas trifásicas para equipos portátiles, puede que la secuencia de fases no sea igual en todas ellas, no funcionando adecuadamente los equipos. 0i respetamos adecuadamente la secuencia de fases en todas las tomas de corriente, los equipos funcionarán siempre igual independientemente de donde se conecten.
O&SER"ACIONES: El alor de la resistencia se halló por ley de Ihm, ya que dicho alor aría con la temperatura, por eso tomamos datos del alor del olta8e con la corriente y lo determinamos. Jtili/ando como base las resistencias halladas se reali/aron los demás cálculos, sin tomar en cuenta alguna ariación nuea en la resistencia. El secuencímetro indicaba una secuencia negatia, por lo que tomamos la secuencia B50, sin arias ningKn borne de entrada.
=ara la utili/ación del softLare los alores de olta8es fueron los olta8es de fase considerando el sistema balanceado, se diieron los olta8es de línea entre raí/ de tres, para facilitar los cálculos. =ara el caso del condensador no se midió la resistencia interna, por lo que su potencia actia se consideró despreciable, pero al momento de conectar el atímetro este marcaba un alor, que podría ser el alor de la potencia consumida por los conectores, p1rdidas y por la resistencia interna del capacitor. 0e consideró el fdp nominal del motor, siendo este su alor de .<
CONC'USIONES 0e determinaron los alores de las medidas de las corrientes de fase y línea, así como de los olta8es. 0e determinó gracias al atímetro trifásico las potencias consumidas por los circuitos. Determinando analíticamente y gracias al softLare de MEG +ulamoisan se determinaron las potencias teóricas, actias y reactias de los circuitos, dándonos un error máimo de .#N ;. 3os alores de las corrientes, al ser un circuito trifásico desbalanceado son diferentes en magnitud y en ángulo respecto a los alores de un trifásico balanceado, esto hace que las potencias actias y reactias tambi1n sean diferentes.
RECOMENDACIONES Beisar que los elementos que se an a usar est1n en buenas condiciones, ya que la coneión de un elemento que este fallando puede ocasionar cortocircuito. 5ener cuidado al elegir la escala en los instrumentos de medición, reisar bien las indicaciones y diagramas que se muestran en los aparatos. 5ener cuidado con los cables que an al suministro el1ctrico y el interruptor tripolar. 6o sobrepasar la corriente permitida por los elementos a usar, ya sea resistencias, condensadores o bobina, ya que puede sobrecargarse y quemarse.
&I&'IO(RAFIA =áginas Leb: http:""blog.aulamoisan.com"2#"#"simulacion?de?circuitos?trifasicos.html http:""es.scribd.com"doc"OP
