Practica4 Analisis de Circuitos Electricos

Objetivo: Habilitar al alumno en la medición de la potencia activa y la potencia reactiva de sistemas eléctricos. Llevar a cabo el cálculo de la potencia activa trifásica de una carga balanceada con un solo wattmetro.  Aprender el método de los dos wattmetros para medir la potencia activa en un circuito trifásico. Determinar el factor de potencia en forma gráfica.

Experimento Experimento I Medición de la potencia activa de una carga resistiva equilibrada conectada en estrella.

 Arme el circuito de la Fig. 7, mida y anote los valores de tensión, corriente y potencia potencia en la Tabla 1 en el renglón correspondiente. A continuación determine los valores de P, S y cos f y dibuje el triángulo de potencias y el diagrama fasorial correspondiente. Las resistencias empleadas son focos de 300 watts, 127 volts, por lo que su resistencia nominal R es R=V2/P=1272/300=54[ Ω]/foco Estos focos se conectan en serie para proporcionar una resistencia por fase de 108 Ω.

Experimento Experimento II

Comprobación del método de los 2 wattmetros.

 Arme el circuito de la Fig. 8 y compruebe que la suma de lecturas de los wattmetros corresponde a la potencia trifásica calculada en el experimento anterior. Experimento III Medición de la potencia de una carga conectada en delta. El objetivo de este experimento es comprobar nuevamente el método de los dos wattmetros, al verificar que la potencia consumida por una carga conectada en delta es tres veces mayor que la consumida por la misma carga conectada en estrella.  Arme el circuito de la Fig. 9 y anote los resultados en el renglón correspondiente de la Tabla 1. Obtenga la relación entre la potencia trifásica de una carga conectada en delta y la misma carga conectada en estrella.

Experimento IV Medición de la potencia de un motor trifásico conectado en delta.  Arme el diagrama mostrado en la Fig. 10 y mida la potencia activa P, la corriente I y la tensión V, indicadas por los wattmetros, el amperímetro y voltímetro respectivamente,

anote sus lecturas en el renglón correspondiente de la Tabla 1. Observe que en este caso el principio de la bobina de tensión del wattmetro 2 se conecta a la fase C y el final a la fase B, para evitar que el wattmetro marque en sentido contrario, debido a que el ángulo f es mayor que 60º. Obtenga las potencias trifásicas aparente y activa y dibuje el diagrama fasorial correspondiente. Los datos de placa del motor son: In= 5 [A]; Vf = 220 [V] Para que el motor se pueda alimentar a 220 V, es necesario que sus devanados estén conectados en delta, lo cual se consigue uniendo los tres bornes negros entre sí y alimentando cada una de las fases a los tres bornes rojos restantes.

Experimento V Medición de potencia reactiva. En este experimento, la carga consiste de un banco de capacitores conectados en paralelo para formar una reactancia capacitiva por fase de 172.24 W a una frecuencia de 6OHz y a su vez, estas reactancias se conectan en delta según el esquema de la Fig. 11.

CONEXION Carga resistiva  balanceada conectada

V volts 128.1

I amperes 1.5

PW1 watts 199.1

PW2 watts X

S3Ø VA 680

P3Ø W 360

Q3Ø VAR 576.9

COSØ 0.624

en estrella. Método de un wattmetro. Carga resistiva  balanceada conectada en estrella. Método de los dos wattmetros. Carga resistiva  balanceada conectada en delta. Método de los dos wattmetros. Motor de inducción conectado en delta. Método de los dos wattmetros. Carga capacitiva  balanceada conectada en delta. Método de un wattmetro.

221

1.6

320

180

721

382

612

0.625

221

3.6

720

430

1393

206

1378

0.15

221

3.3

710

410

1268

183

1254

0.146

220

2.7

520

X

881.1

31.59

880.6

0.49

P3Ø=3P=√ 3VLILCosØ CONCLUCIONES Esta práctica nos sirvió para medir la potencia reactiva y potencia activa de algunos sistemas eléctricos usando el método de un wattmetro para un circuito conectado en estrella (se usa el método de un wattmetro ya que se cuenta con un punto neutro), y el método de los dos wattmetros para una conexión en delta (se usan dos wattmetros ya que en este circuito no se cuenta con un punto neutro).  Algo muy importante en estas mediciones es el llamado factor de potencia, ya que conociéndolo podemos determinar si el circuito consume mucha energía eléctrica o no, esto si el factor de potencia es muy bajo entonces se consume mucha energía, el factor de potencia optimo debe de ser de 1 aunque en realidad en instalaciones domesticas, por lo general es de 0.9.  Aunque también existen nuevos aparatos que hacen la medición en un solo instrumento, y también los usamos en la práctica, aunque el verdadero objetivo era saber utilizar los métodos del wattmetro. Entonces cumplimos los objetivos de la practica ya que se realizaron todos los puntos que pedía.