Circuitos 2 labo trifasico.docx

8/17/2019 Circuitos 2 labo trifasico.docx

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“ Año de la consolidación del Mar de Grau”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS II

EXPERIENCIA:

CIRCUITOS TRIFÁSICOS BALANCEADOS

2016 – I

ÍNDICE


2/25

INTRODUCCIÓN.......................................................................................................2

OBJETIO!..............................................................................................................."

#UNDAMENTO TEÓRICO........................................................................................$

IN!TRUMENTO! % MATERIA&E!...........................................................................'

DATO! E()ERIMENTA&E!.....................................................................................*

CA&CU&O! % RE!U&TADO!...................................................................................+

CONC&U!IONE!....................................................................................................,+

OB!ERACIONE! % RECOMENDACIONE!........................................................2-

BIB&IOGRA#A........................................................................................................2,

INTRODUCCIÓN

Toda la dis/ri0ución 1 u/iliación de la ener34a el5c/rica es /ri67sica. !ola8en/e en

nues/ras casas /ene8os sie89re 8ono67sica. En/ender clara8en/e los sis/e8as

CIRCUITOS TRIFASICOS BALANCEADOS Página 1


3/25

/ri67sicos 1 su 6unciona8ien/o es 07sico 9ara cual:uier /5cnico; no sólo 9or el

desarrollo de su /ra0ailo 1 =uel=e 9or el o/ro; no sir=e en /ri67sica. &a circulación de corrien/e; el re9ar/ode car3a; el c7lculo de 9o/encias; el ca89o 3ira/orio 1 8uc>os o/ros 6enó8enos

9er/enecen direc/a8en/e al 8undo de los sis/e8as /ri67sicos.

OBETIVOS

- Analiar 1 e=aluar en 6or8a e?9eri8en/al la 8edida de las 8a3ni/udes

el5c/ricas e?is/en/es en los circui/os /ri67sicos 0alanceados.- !a0er las 9osi0les cone?iones de 6uen/es 1 car3as en sis/e8as /ri67sicos.- Co89render la i89or/ancia de la secuencia en un sis/e8a /ri67sico.



4/25

- Conocer 85/odos 9ar/iculares de an7lisis en la resolución de circui/os

/ri67sicos.

- Es/udiar la resolución de circui/os /ri67sicos e:uili0rados 8edian/e su

e:ui=alen/e 8ono67sico.

FUNDAMENTO TEÓRICO

1 SISTEMA TRIFASICO

En in3enier4a el5c/rica un !"!#$%& #'"()!"*+ es un sis/e8a de 9roducción;

dis/ri0ución 1 consu8o de ener34a el5c/rica 6or8ado 9or /res corrien/es

al/ernas 8ono67sicas de i3ual 6recuencia 1 a89li/ud @1 9or consi3uien/e; =alor

e6ica :ue 9resen/an una cier/a di6erencia de 6ase en/re ellas; en /orno a ,2-; 1



5/25

es/7n dadas en un orden de/er8inado. Cada una de las corrien/es 8ono67sicas

:ue 6or8an el sis/e8a se desi3na con el no80re de 6ase.

Un sis/e8a /ri67sico de /ensiones se dice :ue es equilibrado cuando sus corrien/esson i3uales 1 es/7n des6asados si85/rica8en/e.

Cuando al3una de las condiciones an/eriores no se cu89le @/ensiones di6eren/es o

dis/in/os des6ases en/re ellas; el sis/e8a de /ensiones es un dese:uili0rado o 87s

co8n8en/e lla8ado un sistema desbalanceado. Reci0e el no80re de sis/e8a de

car3as dese:uili0radas el cono en indus/rias; donde las 87:uinas 6uncionan

con 8o/ores 9ara es/a /ensión.

E?is/en dos /i9os de cone?ión en triángulo 1 en estrella. En es/rella; el neu/ro es el

9un/o de unión de las 6ases.


http://es.wikipedia.org/wiki/Motorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Neutrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Neutrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Motorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Neutro


6/25

2 CONEXIÓN EN TRIANGULO

!i se conec/an en/re s4 a las 6ases de un al/ernador; uniendo el 9rinci9io de una de

las 6ases con el 6inal de o/ra; se o0/endr7 la con6i3uración /ri7n3ulo.

Conec/ando un conduc/or de l4nea a cada uno de los =5r/ices del /ri7n3ulo se

o0/iene la dis/ri0ución :ue lle=a ese no80re en la cual e?is/e un solo =alor de

/ensión al resul/ar Ul U6. Mien/ras :ue 9ara las in/ensidades; un an7lisis si8ilar

al realiado 9ara las /ensiones en la cone?ión es/rella; lle=a a la si3uien/e

conclusión.

, DISPOSICION DE LA BORNERA O PLACA DE CONEXIONES

)ara 9er8i/ir una r79ida 1 se3ura cone?ión a la red de las 87:uinas /ri67sica de

C.A. los e?/re8os de sus arrolla8ien/os con=er3en a una 0ornera o 9laca de

cone?ión u0icada so0re la carcaa e?/erior de dic>a 87:uina. &o 0ornes de dic>a

9laca lle=an la 8arca corres9ondien/e a los 9rinci9ios UFF 1 1 6inales (F%FH de

los arrolla8ien/os de la 0ornera 9udi5ndose 9asar 67cil8en/e de una cone?ión a

o/ra con sólo 8odi6icarse la 9osición de los 9uen/es de cone?ión de los 0ornes.



7/25

&a raón 9or la cual se >a ado9/ado in/ernacional8en/e la dis9osición indicada en

la 0ornera es :ue a80as cone?iones se lo3ran sin cruce de los 9uen/es de

cone?ión. As4 en/onces 9ara la cone?ión es/rella se unen con 9uen/es >orion/ales

los /res 0ornes su9eriores o los /res in6eriores @Indis/in/a8en/e 8ien/ras :ue 9ara

la cone?ión /ri7n3ulo los 9uen/es de cone?ión se u0ican =er/ical8en/e.

)ara 6acili/ar el ca80io de una cone?ión a o/ra; es usual con/ar en las 0orneras

con la 8is8a dis/ancia en/re 0ornes =er/icales 1 >orion/ales; lo :ue 9er8i/e

u/iliar 9uen/es de la 8is8a lon3i/ud 9ara una u o/ra cone?ión.



8/25

INSTRUMENTOS - MATERIALES

- , )anel de l789aras incandescen/es- , )anel de reac/ores de resis/encias in/ernas i3uales

- , )anel de " condensadores i3uales de 2-u#

- , a/i8e/ro /ri67sico

- , Cos6i8e/ro /ri67sico

- , !ecuencio8e/ro

- , Mul/i8e/ro di3i/al

- , Crono8e/ro

- , Mo/or el5c/rico /ri67sico de 22-

- , )ina a89eri8e/rica

- , In/erru9/or /ri9olar

- Conduc/ores 9ara cone?iones



9/25

DATOS EXPERIMENTALES



10/25

CALCULOS - RESULTADOS

,. Ta0ular los =alores de las 8a3ni/udes 8edidas 9ara cada caso; as4 8is8o;co89arar la 9o/encia le4da 9or el =a/48e/ro 1 la o0/enida a 9ar/ir del8edidor de ener34a.

- C+''"$.#$! $/$'"%$.#&$!:

CA!O I R I S I T I RS I ST I TR

IF &AM)ARA -.'+* A -.*"$ A -.*-* A -.$$ A -.$'K A -.$$2 AIIF &AM)ARA % -."$K A -."'* A -."- A L L L

IIIF CONDEN!ADORE! 2.++ A 2.+' A 2.++ A ,.'2K A ,.'"2 A ,.'" A

IF CONDEN!ADORE! % -.+K A ,.- A ,.-,2 A L L L

F MOTOR " ".,K A ".-$ A ".,' A L L L

IF REACTORE! @% -."2, A -.",2 A -.",$ A L L L

- V+#&$!3 P+#$.*"& 4 (5 $/$'"%$.#&$!:

- V+#&$! 5$.$& 4 (&!$:


CA!O V NR V NS V NT 7 8 COS98

I L L L "-- - ,II ,"$. ,",.2 ,"$. ,$- - ,III L L L - +- -I ,"2.$ ,",. ,",.' - - -;K L L L ,*- *- -;,'

I ,",.$ ,",.2 ,"".2 $- 2- -;+"

Real No8inalV RS 22' 22'

V ST 22';* 22'

V TR 22*;" 22'


11/25

2. Ela0orar 9ara cada caso 1 cada secuencia de 6ases un dia3ra8a 6asorial;indicar las /ensiones de l4nea; de 6ase 1 las corrien/e; o0/enida a 9ar/ir delos c7lculos.

- CASO I:

-15 -1 -5 5 1 15 2 25

-25

-2

-15

-1

-5

5

1

15

2

25

!"#

!#$

!$"

I"I#

I$


Corrientes Expmt:

- ´ I ' R=0.798∟0 °

-´ I ' S=0.834∟−120°

Corrientes Teóricas:

- ´ I R=0.813∟0°

-´ I S=0.813∟−120 °

Tensiones de fase:

- ´V RN =230∟0 °

-´V SN =230∟−120°

Tensiones de Línea:

- V́ RS=230∟0°

- V́ TR=230∟120 °

´


12/25

- CASO II:


Tensiones de fase:

- ´V RN =132.7∟−30 °

-

´V SN =132.7∟90 °

´

Corrientes Expmt:

-´ I ' R=0.345∟−30°

- ´ I ' S=0.378∟90°


-´ I R=0.271∟−30°

- ´ I S=0.271∟90 °


- V́ RS=230∟0 °

-

V́ TR

=230∟120°

´


13/25

-15 -1 -5 5 1 15 2 25

-25

-2

-15

-1

-5

5

1

15

2

25

!"#

!#$

!$"

!"n

!#n

!$n

I"

I#

I$

- CASO III:


Tensiones de fase:

-´V RN =230∟0

- ´V SN =230∟120°

´

Corrientes Expmt:

-´ I ' R=2.99∟90°

- ´ I ' S=2.97∟210 °

´


- ´ I R=3.00∟90°

- ´ I S=3.00∟210 °

´


- V́ RS=230∟0 °

- V́ TR=230∟120°

´


14/25

-15 -1 -5 5 1 15 2 25

-25

-2

-15

-1

-5

5

1

15

2

25

!"#

!#$

!$"!"n

!#n

!$n

I"

I#

I$



15/25

- CASO IV:

-2 -1 1 2 3

-25

-2

-15

-1

-5

5

1

15

2

25

!"#

!#$

!$"

!"n

!#n

!$n

I"

I#

I$


Tensiones de fase:

- ´V RN =132.7∟−30

- ´V SN =132.7∟90 °

´

Corrientes Expmt:

- ´ I ' R=0.95∟60 °

- ´ I ' S=1.00∟180°

´


- ´ I R=1.00∟60°

- ´ I S=1.00∟180°

´

Tensiones de Línea: -

V́ RS=230∟0 °

- V́ TR=230∟120°

´


16/25

". )ara cada caso; /o8ando co8o re6erencia; el 9lano co89lea0r7 9o/encia ac/i=a 1 9ara los

condensadores solo 9o/encia reac/i=a 9or /an/o no >a1 /rian3ulo de 9o/encia.

&789aras

- C&!+ I cone?ión en del/a P=S=300Watts

- C&!+ II cone?ión en es/rella P=S=140Watts

Condensadores

- C&!+ III cone?ión en del/a Q=S=− j1196.57 Vars

- C&!+ IV cone?ión en es/rella Q=S=− j398.85Vars

C&!+ V R$&*#+'$!

P=40Watts

Q=40∗tan (arccos (0.935 ) )=15.1721Vars

S=√ 15.17212+402=42.7807V ∗ A

Con un 6ac/or de 9o/encia

f . d . p=0.935



17/25

TRIANGU&O DE )OTENCIA!

1 2 3 4 5

2

4

6

8

1

12

14

16

P%$ A&a"'n$'

Lin'a" (P%$ A&a"'n$')

P%$ A*$i+a

Lin'a" (P%$ A*$i+a)

P%$ R'a*$i+a

Lin'a" (P%$ R'a*$i+a)

Potencia Activa (W)

Potencia Reactiva (VARS)

C&!+ VI M+#+'

&a 9o/encia ac/i=a :ue consu8e es P=180Watts 9ero su 6ac/or de 9o/encia es

-.,K 9or ende

Q=180∗tan (arccos (0.15 ) )=1186.42Vars

!e 9uede e89lear la relación de )i/73oras 9ara o0/ener el =alor de la 9o/enciaa9aren/e.

S=√ Q2+ P

2

Ree89laando =alores se o0/iene

S=√ 1186.422+1802=1200V ∗ A



18/25

Con un 6ac/or de 9o/encia

f . d . p=0.15

TRIANGU&O DE )OTENCIA!

12

2

4

6

8

1

12

14

P%$ A&a"'n$'

Lin'a" (P%$ A&a"'n$')

P%$ A*$i+a

Lin'a" (P%$ A*$i+a)

P%$ R'a*$i+a

Lin'a" (P%$ R'a*$i+a)

Potencia Activa (W)

Potencia Reactiva (VARS)



19/25

$. )ara /odos los casos 9lan/ear 1 =eri6icar el cu89li8ien/o de las le1es dePirc>>o66 en cada uno de los circui/os e89leados; as4 8is8o; ela0orar uncuadro de los =ol/a


20/25

TEORICO

! ,' in'a

(!)! ,' .a#'

(!)I ,' in'a

(A)I ,' .a#'

(A)

R - RS 23 132/79 /271 /271

S - ST 23 132/79 /271 /271

T - TR 23 132/79 /271 /271E0PERIENTAL

! ,' in'a

(!)! ,' .a#'

(!)I ,' in'a

(A)I ,' .a#'

(A)

R - RS 227 131/2 /345 /345

S - ST 227/8 134/6 /378 /378

T - TR 228/3 128/4 /36 /36

PROEDIO

T'%"i*% 23 132/79 /271 /271

E&'"i'n$

a

227/7 131/4 /361 /361

Error(%) 1 1,047 33,210 33,210

- CASO III: C+.5$.!&5+'$! $. 5$#& 9?; @1,262=3 C;20F

TEORICO

! ,' in'a

(!)! ,' .a#'

(!)I ,' in'a

(A)I ,' .a#'

(A)

R - RS 23 23 3/365 1/734

S - ST 23 23 3/365 1/734

T - TR 23 23 3/365 1/734

E0PERIENTAL

! ,' in'a

(!)! ,' .a#'

(!)I ,' in'a

(A)I ,' .a#'

(A)

R - RS 227 227 2/99 1/725

S - ST 227/8 227/8 2/97 1/736

T - TR 228/3 228/3 2/99 1/732

PROEDIO

T'%"i*% 23 23 3/365 1/734

E&'"i'n$a

227/7 227/7 2/983 1/731

Error(%) 1 1 0,676 0,173

- CASO IV: C+.5$.!&5+'$! $. $!#'$& 9?; @1,262=3 C;20F



21/25

- CASOV: R$&*#+'$! $. $!#'$& 9?;%!

TEORICO

! ,' in'a

(!)! ,' .a#'

(!)I ,' in'a

(A)I ,' .a#'

(A)

R - RS 23 132/79 /315 /315

S - ST 23 132/79 /315 /315

T - TR 23 132/79 /315 /315

E0PERIENTAL

! ,' in'a

(!)! ,' .a#'

(!)I ,' in'a

(A)I ,' .a#'

(A)

R - RS 227 131/4 /321 /321

S - ST 227/8 131/2 /312 /312

T - TR 228/3 133/2 /314 /314

PROEDIO

T'%"i*% 23 132/79 /315 /315

E&'"i'n$

a

227/7131/93333

33

/316 /316

Error(%) 1 0,645128

0,212 0,212

- CASO VI: M+#+' 9,8


TEORICO

! ,' in'a

(!)! ,' .a#'

(!)I ,' in'a

(A)I ,' .a#'

(A)

R - RS 23 132/79 1/12 1/12

S - ST 23 132/79 1/12 1/12

T - TR 23 132/79 1/12 1/12E0PERIENTAL

! ,' in'a

(!)! ,' .a#'

(!)I ,' in'a

(A)I ,' .a#'

(A)

R - RS 227 132/4 /95 /95

S - ST 227/8 131/7 1 1

T - TR 228/3 131/6 1/12 1/12

PROEDIO

T'%"i*% 23 132/79 1/12 1/12

E&'"i'n$a

227/7 131/9 /984 /984

Error(%) 1 0,670231

12 1,745 1,745


22/25

CONCLUSIONES

- O/ra consideración; :ue su8a al error en el c7lculo de las corrien/es; en las

l789aras; es :ue el =alor de resis/encia de las 8is8as au8en/a0a con6or8e

a=ana0a su /ie89o de 6unciona8ien/o; lo :ue se de8ues/ra con la

di6erencia de =alor de resis/encia an/es 1 des9u5s de la e?9eriencia.

- A 9esar de :ue el 8o/or no se encuen/ra con car3a; el =a/48e/ro 8arca la

9o/encia consu8ida 9or es/e; es/a 9o/encia son las 9erdidas 9ro9ias del

8o/or /ri67sico.

- O/ro 9ar78e/ro :ue con/ri0u1e al error del caso I; es :ue los da/os de la

9laca del 8o/or /ri67sico no es/a0an co89le/os; 1 :ue el =alor de la e6iciencia

no 6i3ura0a; lo cual in6lu1e en el c7lculo de los resul/ados.

- En el caso de las l789aras; el error ocurre en la 8edición de su resis/encia

in/erna; 1a :ue es/a au8en/a0a considera0le8en/e se3n el /ie89o de

6unciona8ien/o. Ade87s 9or /ra/arse de ser un 6ila8en/o @induc/ancia se

considera :ue de0ido a la =ariación en el =alor de =ol/a


23/25

3enera una con/racorrien/e in/erna; 9or lo /an/o; el =alor 8edido es 8uc>o

8enor :ue el /eórico.

OBSERVACIONES - RECOMENDACIONES

- )ara conec/ar o desconec/ar el circui/o es i89or/an/e =er :ue el in/erru9/or

/ri67sico se encuen/re en o66; 1a :ue de o/ra 8anera 9asar7 corrien/e si es

:ue se /oca al3una de las cone?iones.

- Conec/ar de 6or8a adecuada el a/48e/ro 1 Cos648e/ro u/iliando co8o

3u4a los 8a9as :ue se encuen/ra en la cara in6erior de los 8is8os.

- Colocar la 9ina a89eri85/rica de /al 8anera :ue el ca0le 9or el cual se

desea 8edir la corrien/e :uede 9er9endicular al 7rea de sección 6or8ada

9or las 9inas; es/o es; 9ara co8e/er el 8enor 8ar3en de error en la /o8a

de da/os.

- Realiar la e?9eriencia de /al 8anera :ue la corrien/e /o/al en el circui/o no

e?ceda de un a89erio; 1a :ue los ele8en/o resis/i=os se co8ienan a

calen/ar; =ariando su =alor considera0le8en/e 1 a6ec/ando 9os/erior8en/e

en la co89aración de da/os e?9eri8en/ales con los resul/ados /eóricos.



24/25

BIBLIOGRAFÍA

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edición Oc/u0re del 2-,,; Edi/orial

CienciasSS.

Circui/os el5c/ricos; Ja8es . Nilson; 7.a

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Tri67sicos



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