Laboratorio N° 7: Circuitos Eléctricos Eléctricos Trifásicos Trifásicos
(3 ϕ )
UNI - FIM
ÍNDICE
I. – OBJETIVOS…………………… OBJETIVOS………………………..…...…………… …..…...………………………….………. …………….……….……..2 ……..2 II. – FUNDAMENTO TEÓRICO………………………………………….……..…. TEÓRICO………………………………………….……..…....2 ...2 III. – EQUIPOS E INSTRUMENTOS USADOS……………………….……...…....9 USADOS……………………….……...…....9 IV. – PROCEDIMIENTO………..………………………………………….…….….11 V. – CUESTIONARIO………….………………………………………….…….…..11 VI. – CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES………………. OBSERVACIONES……………….………...…….….. ………...…….…..15 15
BIBLIOGRAFÍA………………………………………… BIBLIOGRAFÍA……………… ………………………………………………………. …………………………….15 15
1
Laboratorio N° 7: Circuitos Eléctricos Trifásicos
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UNI - FIM
I. – OBJETIVO
A!"#$!% & '(!")!% ' *+%,! '-'%#,'/!" "! ,'0#0! 0' "! ,!#/)0' '"34/%#4! '-#/'/' ' "+ 4#%4)#/+ /%#*#4+ ( 3 ϕ ) . II. – FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1) Circuitos Trifásicos
P!%! 4+,%'0'% 4+,+ *)4#+! "+ 4#%4)#/+ /%#*#4+ ' '4'!%#+ %#,'%+ 4++4'% 46,+ ' 0'+,#! "! !%/' 7)' "+ 4+,+' !8 4+,+ /+0+ "+ 4+4'/+ %'"!4#+!0+. •
•
Noción de fase: L+
''%!0+%' /%#*#4+ :+:#! 0+0' ' (+"/!;' ,++*#4+ '/%' 8 12<=. Voltajes de fase: C!0! ''%!0+% )'0' '% %'%''/!0! 4+,+ )! (+"/!;' '+#0!". P!%! 4!0! (+"/!;' ' "' 0! 0' (+"/!;' 0' "! *!' !> & 0' "! *!' 4. Secuencia
de
4+/! 0' #0)4' 0'*!!0+ :+:#!
0'"
*)'/' 0' #0'/#*#4!% ! '" +,:%' 0' "! *!' :
fase
positiva:
P+% 4+('4#6 ' /+,! #',%' 4+,+ (+"/!;' 0' %'*'%'4#! !" (+"/!;' 0' *!' !. C)!0+ '" (+"/!;' 0' *!' : '/ %'/%!!0+ 0'" (+"/!;' 0' *!' ! 12 : & 4 %'%''/!0+ 4+ *!+%' + "+ #)#'/'
2
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V a=V m ∠ 0 ° V b=V m ∠ −120 ° V c =V m ∠ + 120 °
E 0+0' V m ' "! ,!#/)0 0'" (+"/!;' 0' "! *!' !. Secuencia de fase negativa:
E "! '4)'4#! 0' *!' '!/#(! '" (+"/!;' 0' *!' : '/ !0'"!/!0+ 12
Cargas o receptores trifásicos:
E !:#/)!" ""!,!% ! "+ %'4'/+%' /%#*#4+ 4!%!. S# )! 4!%! ,++*#4! ' '7)#(!"'/' ! )! #,'0!4#!> )! 4!%! /%#*#4! '7)#"#:%!0! '/ *+%,!0! +% /%' #,'0!4#! #)!"'. A "! +%! 0' 4+'4/!% '/%' # '/! #,'0!4#! !& 0+ +#:#"#0!0' C+'-#6 '/%'""! (Y ) C+'-#6 /%#)"+ ( ∆ ) A0', "! 4+%%#'/' !:+%:#0! +% )! 4!%! /%#*#4! ' 4"!#*#4! ' 4+%%#'/' 0' "8'! & 4+%%#'/' 0' *!' !,:+ %)+> #)!"' ' (!"+% '*#4!$ & 0'*!!0! 12<= '/%' 8. Carga trifásica equilirada en estrella
( Y ) :
L+ :+%' 0' "! #,'0!4#! )'"' %'4#:#% "! 0'+,#!4#6 7)' +0',+ ('% ' "! *#)%!. L+ :+%' *#!"' 0' 4!0! #,'0!4#! ' 4+'4/! *+%,!0+ '" )/+ ')/%+ 0' "! '/%'""! & "+ ##4#!"' %'4#:' ! "+ 4+0)4/+%' 0' *!' 0' "! %'0.
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L!
4!%!4/'%8/#4! , #,+%/!/' 0' "! 4+'-#6 (Y ) '7)#"#:%!0! ' 7)' '" )/+ ')/%+ 0' "! 4!%! 4+#4#0' '"34/%#4!,'/' 4+ '" )/+ ')/%+ 0' "! %'0 /%#*#4! 7)' "! !"#,'/!> !)7)' *8#4!,'/' )'0! '/!% '!%!,+ )! 0#/!4#! !%'4#!:"'. E 0'4#%> # 4+'4/!,+ ) (+"/8,'/%+ '/%' !,:+ )/+ ')/%+> ,!%4!%! < V. A" '% !,:+ )/+ ')/%+ '" ,#,+> 4)!"7)#'% (+"/8,'/%+ '/%' )! *!' & !")+ 0' "+ ')/%+> ,!%4!% "+ ,#,+. O:'%(! 7)' ' "! #)#'/' *#)%! '" (+"/8,'/%+ V ,!%4! < V V y V ,!%4! "! /'#6 0' *!' 2< V> )'/+ 7)' '/ 4+'4/!0+ '/%' !")! *!' & '" )/+ ')/%+. 1
2
4
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Carg a
trifásica equilirada en triángulo
(∆ ) :
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!ela cion es
estrella"triángulo: V L Estrella→ I L ( Y )= I F (Y ) =
V F Z
= √ 3 = Z
Triángulo→ I L ( ∆ )=√ 3∗ I F ( ∆ ) =
V L
}
√ 3∗Z ∠ I L ( ∆ )=3∗ I L ( Y )
√ 3∗V L Z
S)+!,+ 7)' 0#+',+ 0' #,'0!4#! #)!"' & %'/'0',+ 4+ '""! %'!"#$!% )! 4!%! /%#*#4!. E" 4+),+ 0' 4+%%#'/' 0' "8'! 0' "! 4!%!> 0''0'% 0' 7)' "! 4+'-#6 '! Y o ∆ . V!,+ ! 4+,!%!% "! '-%'#+' (#/! ' '" !!%/!0+ !/'%#+%> )+#'0+ 7)' '(#0'/','/' "! /'#6 0' %'0 + (!%8!.
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N+/! #,'0!4#! ' ∆ 4+),' '" /%#"' 0' 4+%%#'/' 0' "8'! 7)' ' '/%'""!> ! "! ,#,! /'#6 0' %'0. #otencia en los siste$as trifásicos equilirados:
E" 4+4'/+ 0' +/'4#! !4/#(!> *!4/+% 0' +/'4#!> '/4> + )*%' #)! !"/'%!4#6 +% /%!/!%' 0' ) #/',! /%#*#4+. E +:(#+ +% +/%! !%/' 7)' ) #/',! /%#*#4+ 4+),#% '" /%#"' 0' +/'4#! 7)' )+ ,++*#4+ 0' "! ,#,! 4!%!4/'%8/#4!. N+ +:/!/'> "! *6%,)"! /%#*#4! , )/#"#$!0! + "! #)#'/' P= S∗osϕ ¿=√ 3∗V L∗ I L∗osϕ [ ! ] D+0' P : Potencia acti"a [ ! ] . osϕ : Factor #e $otencia ( % . # . $ )
V L : Tensi&n #el'nea #ela ¿ tri%ásica. I L : corriente #el'nea absorbi#a $or la cargatri%ásica.
S# /%!:!;!,+ 4+ /'#6 & 4+%%#'/' 0' "8'!> '/! *6%,)"! + !"#4!:"' /!/+ ! "! 4+'-#6 Y 4+,+ ! "! 0' ( . Siste$as trifásicos desequilirados:
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"! 4+%%#'/' !:+%:#0! + '7)#"#:%!0!. S# "! 4!%! ' 0''7)#"#:%!0!> + ' 4),"' '/! %+#'0!0 & "+ )/+ ')/%+ + '"34/%#4!,'/' 0#/#/+> +% "+ 7)' "! /'#6 ' 4!0! #,'0!4#! 0''0'% 0' "+ (!"+%' 6,#4+ 0' "! ,#,! & "! 4+%%#'/' !:+%:#0! '% 0''7)#"#:%!0!. E "! *#)%! ' )'0' ('% '" %')"/!0+ 0' )! #,)"!4#6 ,'0#!/' +*/!%' '"'4/%+/34#4+> ' "! 7)' ' 4+'4/! )! 4!%! 0''7)#"#:%!0! ' Y %'#/'4#! +% *!' 0' > 2< & 2 ! )! %'0 /%#*#4! 0' 2< V 0' /'#6 0' *!' & << V 0' /'#6 0' "8'!.
L!
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P+% +/%! !%/' # !& ) 4+0)4/+% ,> !& )! 4+%%#'/' ,> ""!,!0! 4+%%#'/' 0' %'/+%+ +% ')/%+ ( I ) ) . S# !"#4!,+ "! LC ' '" )/+ ')/%+ 0' "! '/%'""! /'',+ ´S + I ´T = I ´ ) I ´ * + I
S' )'0' 4+,%+:!% 4+,+ "! ),! 0' "+ (!"+%' '*#4!4' 0' "! 4+%%#'/' 0' "8'!> + 4+#4#0' 4+ '" (!"+% '*#4!$ 0' "! 4+%%#'/' 0' %'/+%+ +% ')/%+> )'/+ 7)' ' /%!/! 0' )! ),! *!+%#!" 0' 4+%%#'/' 0''7)#"#:%!0!. Carga desequilirada en triángulo
( ( ) :
A4/)!",'/' '/' /#+ 0' 4+'-#6 '/ ' 0')+ 0':#0+ ! "! '-#'4#! %'"!,'/!%#! 0' /'#6. L! %'0' 0' BT +%,!"#$!0! + 22<< V> %'0 !/#)! ' %+4'+ 0' )/#/)4#6. 2<<< V> %'0 !4/)!" 0'0' "! #,"!/!4#6 0'" REBT 2<<2. E '/! %'0' )'/+ 7)' "+ 4#%4)#/+ ,++*#4+ 0':' !"#,'/!%' ! "! /'#6 0' *!' 22< + 2< V> ' "! +%,!/#(! ' (#+%> '/+ 4#%4)#/+ ' 0#/%#:)&' '/%' *!' & ')/%+> 4+ "+ 7)' "+ %'4'/+%' *+%,! ' ) 4+;)/+ )! 4!%! /%#*#4! 0''7)#"#:%!0! ' '/%'""!.
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S#
4+'4/',+ '/+ 4#%4)#/+ ,++*#4+ ' ( > 4!0! %'4'/+% '/!%8! 4+'4/!0+ ! << V> )'%!0+ 4+ ,)4+ ) /'#6 +,#!"> 4+ "+ 7)' "! #/'#0!0 !:+%:#0! +% '/+ /!,:#3 !),'/!%8! +% '4#,! 0' "! +,#!"> %+0)4#30+' %!0' 4!"'/!,#'/+ 7)' )'0' 0'%#(!% ' 0'/'%#+%+ 0'*##0+ 0' "+ %'4'/+%' & '% !0', 4!)! 0' #4'0#+. P+% '/' ,+/#(+> "! 4+'-#6 ( 4!%'4' !4/)!",'/' 0' !"#4!4#6 %4/#4!.
III. – EQUIPOS Y ELEMENTOS A UTILIZARSE
1 !'" 0' ",!%! #4!0'4'/' R. 1 !'" 0' 4+0'!0+%' #)!"' 0' 2< )F C. 10
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1 (!/8,'/%+ /%#*#4+ . 1 4+*8,'/%+ /%#*!#4+ 4+. 1 M'0#0+% 0' E'%8! T%#*#4+ D##/!" W.
1'4)'48,'/%+. 1 ,)"/8,'/%+ 0##/!" V. 1 C%++,'/%+. 1 M+/+% E"'4/%#4+ T%#*!#4+ 1 P#$! !,'%#,'/%#4! A. 1 #/'%%)/+% /%#+"!% S.
0' 22< V. C+0)4/+%' !%! 4+'-#+'.
VATIMETR
11 PANEL DE 3
PANEL DE
COSFIMET
SECUENCIMET
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MEDIDOR DE
CRONOMETRO
MOTOR
PINZA
MULTIMETRO
IV. –
PROCEDIMIENTO
1.@
A+/!% "! ''4#*#4!4#+' /34#4! 7)' %''/! '" (!/8,'/%+> 4+*8,'/%+> ,'0#0+% 0' ''%8! & '4)'48,'/%+> INTERRUPTOR !#,#,+ +:'%(!% '" 0#!%!,! 0' 4+'-#6 7)' %''/! "+ ,#,+. 2.@ V'%#*#4!% "! '4!"! 0' "+ #/%),'/+ !%! '(#/!% +#:"' 0!+. 12
CABLES
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UNI - FIM
.@ S#/',! # 4+,'!4#6 S# 4+0'!0+%' C+'4/!% '" ,'0#0+% 0' ''%8! /%#*#4+ ')#0+ 0'" (!/8,'/%+ & 0'" 4+*8,'/%+ ! "! ",!%! #4!0'4'/' :!"!4'!0! ' /%#)"+ ')#0+ 0'" ,+/+% /%#*#4+ (enY o ( ) . .@ S#/',! 4+ 4+,'!4#6 C+ 4+0'!0+%' C+'4/!% '" ,'0#0+% 0' ''%8! /%#*#4! ')#0! 0'" (!/8,'/%+ & 0'" 4+*8,'/%+ ! "! ",!%! #4!0'4'/' :!"!4'!0! ' /%#)"+ ')#0+ 0'" ,+/+% /%#*#4+ (enY o ( ) & '/! ('$ , "+ 4+0'!0+%' :!"!4'!0+ (enY o () . 5.@ P!%! 4!0! 4!+ & 4'%%!% '" #/'%%)/+% /%#*#4+ XS & !"#,'/!% '" 4#%4)#/+ ! 22< V. M'0#% "+ (!"+%' 0' XV & XA ' 4!0! )! 0' "! *!' /'#+' 0' "8'! & *!'> !8 4+,+ "! 4+%%#'/' 4+%%'+0#'/'> )/#"#$!0+ '" ,)"/8,'/%+ 0##/!" & "! #$! !,'%#,3/%#4! %''4/#(!,'/'. T+,!% "! "'4/)%! 0'" (!/8,'/%+ & '" 4+*8,'/%+> !#,#,+> +:'%(!% "+ #0#4!0+ ' '" '4)'48,'/%+ & !+/!% '" N? 0' ('4' 7)' ' '4#'0' "! ")$ #0#4!0+%! #,)"+ 0'" ,'0#0+% 0' ''%8! ' ) /#',+ 0' < ')0+. V. – CUESTIONARIO
5.1 T!:)"!% "+ (!"+%' 0' "! ,!#/)0' ,'0#0! !%! 4!0! 4!+> 4+,!%! "! +/'4#! "'80! +% '" (!/8,'/%+ 4+ "! +/'4#! P=3. V F . I F cos ∅ CASO I BANCO DE FOCOS P!%! %'#/'4#! P%1Z[[.11 P%2Z. P%Z51.[5 P= P * + P * + P * =193.5 + 1
2
3
V',+ 7)' "! +/'4#! /+/!" 4+),#0! +% "+ *+4+ ' 0' 19.5 '%+ ' "! +;! 0' 0!/+ /+,!,+ "! "'4/)%! 0'" (!/8,'/%+ & *)' 0' 2< +% "+ /!/+ .5 ' '%0#'%+ ' *+%,! 0' 4!"+%. CASO II MOTOR ELECTRICO P=3. V F . I F cos ∅ P=3∗224.3∗0.89 / √ 3 P=986.14 +
CASO II CARGA COMBINADA 13
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P=3. V F . I F cos ∅ P=3∗224.3∗0.77 / √ 3 P=837.6 +
P%1Z[[.11 P%2Z. P%Z51.[5 P= P * + P * + P * =193.5 + 1
2
3
PT =193.5+ 837.6=1031.1 +
5.2 C+#0'%!0+ "! /'#+' 0' "8'! :!"!4'!0! & "! #,'0!4#! 4!"4)"!0! ' "+ 8/', 1> 2> > !""' !!"8/#4!,'/' "! 4+%%#'/' 0' *!' & 0' "8'!> "! +/'4#! !4/#(! & %'!4/#(! & '" *!4/+% 0' +/'4#!. T!:)"' "+ (!"+%' 4!"4)"!0+. CASO I V% 22.1 V V/ 22.9 V I% <. A V/% 222. V I <.5 A I/
<. A R1 R2 R
S [[.11 . 51.[5
P [[.11 . 51.[5
Q < < <
CASO II V%
22. V 22. V V/ 2. I% V V/% 22.[ A I 2.9 A
D+0' '" *!4/+% 0'
I/
A K1 K2 K
+/'4#! ' S 9. 9. 9.
cos ,
P 2.[1 2.[1 2.[1
CASO III 14
=0.89 Q 1. 1. 1.
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R@S
S@T
T@R
V linea ( V ) motor
222.1
22.
22.
I %ase ( - ) motor
2.
2.
.<
V linea ( V ) %ocos
222.1
22.
22.
I %ase ( - ) %ocos
<.
<.5
<.5
V linea ( V ) total
222.1
22.
22.
I %ase ( - ) total
.2
.
2.9
D+0' '" *!4/+% 0' +/'4#! ' PT =1031.1 + C+,+ =854.4 V!% SZ19.<9 VA
cos ,
UNI - FIM
cos ,
=0.77
=0.77 > '/+4' , =39o
5. M)'/%! !%! 4!0! 4!+ & !%! 4!0! '4)'4#! 0' *!' ) 0#!%!,! *!+%#!"> #0#4!% "! /'#+' 0' "8'!> 0' *!' & "! 0' 4+%%#'/'> +:/'#0! ! !%/#% 0' "+ 4"4)"+. CASO I
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CASO II
CASO III
5. D!% "! 0#('%'4#! 0' "+ (!"+%' /'6%#4+ %')/! 2 & '-'%#,'/!"' %')/! 1 0' "! ,!#/)0 +/'4#! !4/#(! 0!0+ "+ '%%+%' !:+")/+ & %'"!/#(+ +%4'/)!"'> ' *+%,! /!:)"!0!. I4+%%#'/'
V(+"/!;' E%%+% %'"!/#(+ C!+ I C!+ II C!+ III
. 2.1 .
E%%+% !:+")/ + 2\ <.95\ 1.5\
E%%+% %'"!/#(+ <.2 <.2 <. 16
P+/'4#! E%%+% !:+")/ + 12.2\ .[\ 9.9[\
E%%+% %'"!/#(+
E%%+% !:+")/+
.5 1. 11.9
15.\ 12.\ 1<.\
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VI. – CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES %.1) Conclusiones • •
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Laboratorio N° 7: Circuitos Eléctricos Trifásicos
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UNI - FIM
BIBLIOGRAFÍA •
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