Laboratorio #14

(1)

3.1 EXP. N° 45

3.1 EXP. N° 45 EXPERIEMENTO DE LABORATORIO

EXPERIEMENTO DE LABORATORIO

CIRCUITOS TRIFASICOS (EXPER.)

Est. MIGUEL VALZANIA

8-927-1669

1II-121

Prof. ANGEL HERNÁNDEZ

LUNES 20 DE NOVIEMBRE DEL 2017

HORA: 8:00

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INTRODUCCIÓN

Un sistema polifásico

Un sistema polifásico está formado por dos o más tensiones iguales con diestá formado por dos o más tensiones iguales con diferenciasferencias de fase constantes que suministran energía a las cargas conectadas a las líneas. de fase constantes que suministran energía a las cargas conectadas a las líneas. En un sistema de dos fases, o bifásicos, la diferencia de fase entre las tensiones e En un sistema de dos fases, o bifásicos, la diferencia de fase entre las tensiones e ss de 90 grados, mientras que en los trifásicos dicha diferencia

de 90 grados, mientras que en los trifásicos dicha diferencia es de 120. Los sistemases de 120. Los sistemas de seis o más fases se utilizan a veces en rectificadores polifásicos para obtener de seis o más fases se utilizan a veces en rectificadores polifásicos para obtener una tensión rectificada poco ondulada, pero los sistemas trifásicos son comúnmente una tensión rectificada poco ondulada, pero los sistemas trifásicos son comúnmente utilizados para la generación y transmisión de la energía eléctrica. Las tensiones utilizados para la generación y transmisión de la energía eléctrica. Las tensiones inducidas en lastres bobinas igualmente espaciadas presentan una diferencia de inducidas en lastres bobinas igualmente espaciadas presentan una diferencia de fase de 120 grados, una vez que la bobina A alcance un máximo le sigue la B y fase de 120 grados, una vez que la bobina A alcance un máximo le sigue la B y después la C; en este caso se le denomina secuencia ABC, en esta secuencia los después la C; en este caso se le denomina secuencia ABC, en esta secuencia los fasores giran en sentido contrario a las agujas del reloj, tomando como referencia fasores giran en sentido contrario a las agujas del reloj, tomando como referencia un punto fijo. La rotación de los fasores en sentido contrario daría lugar a la un punto fijo. La rotación de los fasores en sentido contrario daría lugar a la secuencia CBA. Dependiendo de las conexiones de los extremos de los inductores secuencia CBA. Dependiendo de las conexiones de los extremos de los inductores estos darán origen a una conexión delta o estrella

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ANEXO #1 ANEXO #1

RESPUESTAS Y CALCULOS A LOS PROBLEMAS 1 RESPUESTAS Y CALCULOS A LOS PROBLEMAS 1_–_– 6 6

1. a)

1. a) Conecte el circuito que se ilustra en Conecte el circuito que se ilustra en la figura 45-1, utilizando los módulos EMSla figura 45-1, utilizando los módulos EMS de fuente de alimentación y medición de c-a.

de fuente de alimentación y medición de c-a. b)

b) Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de línea a neutro Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de línea a neutro exactamente a 120V c-a (según lo indique el voltímetro de la fuente de exactamente a 120V c-a (según lo indique el voltímetro de la fuente de alimentación).

alimentación). c)

c) Mida y anote cada voltaje de línea a línea. Mida y anote cada voltaje de línea a línea.



−

== 22008 

8 

−



−

== 22008 

8 

−



−

== 22008 

8 

−



Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. e) Calcule el valor medio del voltaje de línea.

e) Calcule el valor medio del voltaje de línea.





== 208+208+208

208+208+208

₃₃







=208

=208 [[]]

2. a)

2. a) Vuelva a conectar los tres voltímetros con el fin de medir el voltaje de cada Vuelva a conectar los tres voltímetros con el fin de medir el voltaje de cada línea al neutro.

línea al neutro. b)

b) Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de línea a neutro Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de línea a neutro exactamente a 120 V c-a.

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d)

d) Vuelva el voltaje a cero y d Vuelva el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.esconecte la fuente de alimentación. e)

e) Calcule el valor medio del voltaje de línea al neutro. Calcule el valor medio del voltaje de línea al neutro.





== 121+120+115

121+120+115

₃₃







== 11

118.6 8.67 [

7 []]

3. a)

3. a) Calcule la relación entre el valor medio del voltaje de línea a línea y el valor Calcule la relación entre el valor medio del voltaje de línea a línea y el valor medio del voltaje de línea al neutro.

medio del voltaje de línea al neutro.









== 208 

118,67 

118,67  =1,75

208 

=1,75

b)

b) Considere esta relación y diga si es ap Considere esta relación y diga si es aproximadamente igual a la raíz cuadradaroximadamente igual a la raíz cuadrada de

de

√ √ 331,73

1,73..

Sí

Sí 4. a)

4. a) Repita el procedimiento 1 2; pero en esta ocasión mida los voltajes desde las Repita el procedimiento 1 2; pero en esta ocasión mida los voltajes desde las terminales de salida fija de la fuente de alimentación.

terminales de salida fija de la fuente de alimentación.



−

== 22115 

5 

−



−

== 22112 

2 

−



−

== 22004 

4 

−



  

== 11225 

5 

−



  

== 11225 5 

−



  

== 11114 4 

−

b)

b) ¿Son más o menos los voltajes fijos de línea a línea y de línea al neutro? ¿Son más o menos los voltajes fijos de línea a línea y de línea al neutro? Sí

Sí c)

c) ¿Es ¿Es monofásico monofásico o to trifásico el rifásico el voltaje evoltaje entre dos ntre dos terminales terminales cualesquiera?cualesquiera? Monofásico

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5. a)

5. a) Conecte el circuito en estrella como se ilustra en la Conecte el circuito en estrella como se ilustra en la figura, usando los módulosfigura, usando los módulos EMS de Resistencias y medición de c-a. Utilice secciones de resistencias EMS de Resistencias y medición de c-a. Utilice secciones de resistencias sencillas para las cargas R1, R2, R3. No conecte el neutro del módulo de sencillas para las cargas R1, R2, R3. No conecte el neutro del módulo de resistencia al neutro de la fuente de alimentación.

resistencia al neutro de la fuente de alimentación.

b)

b) Ajuste cada sección de resistencia a 400 ohms. Ajuste cada sección de resistencia a 400 ohms. c)

c) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 208V c-a. Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 208V c-a. d)

d) Mida y anote los voltajes de las corrientes que pasa por las tres resistencias Mida y anote los voltajes de las corrientes que pasa por las tres resistencias de cargas R1, R2, R3. de cargas R1, R2, R3.





== 11221 1 

−





== 11221 1 

−





== 11119 9 

−





== 00,3

,3 

−





== 0,0,29

29 

−





== 00,,3 3 

−

e)

e) Reduzca el voltaje a cero y de Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.sconecte la fuente de alimentación. f)

f) ¿Está, más o menos, bien balanceadas las corrientes y los voltajes? ¿Está, más o menos, bien balanceadas las corrientes y los voltajes? Sí

Sí g)

g) Calcule el valor medio del voltaje de carga. Calcule el valor medio del voltaje de carga.





== 121+121+119

121+121+119

₃₃



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

  

== 22008 

8 

−

i)

i) Calcule la relación entre el valor medio del voltaje de línea a línea y el valor Calcule la relación entre el valor medio del voltaje de línea a línea y el valor medio del voltaje de carga.

medio del voltaje de carga.



  





== 208 

120.33 

120.33  =1,729

208 

=1,729

j)

j) ¿Es esta una relación aproximadamente igual a la ¿Es esta una relación aproximadamente igual a la

√ √ 33

(1,73)?(1,73)? Sí

Sí k)

k) Calcule la potencia disipada por cada resistencia de carga. Calcule la potencia disipada por cada resistencia de carga.





=  ∗  =

=  ∗  = 121 

121  ∗∗ 0,3

0,3 == 336.6.3 

3 





=  ∗  =

=  ∗  = 121 

121  ∗∗ 0,29

0,29 == 35

35.0.09 

9 





=  ∗  =

=  ∗  = 119 

119  ∗∗ 0,3

0,3 == 335.5.7 

7 

l)

l) Calcule la potencia trifásica total Calcule la potencia trifásica total



_

..





== 



++ 



++ 







== 36.3+35.09+3.7

36.3+35.09+3.7





== 10

107,7,09

09

6. a)

6. a) Conecte el circuito en delta, ilustrado en la figura. Conecte el circuito en delta, ilustrado en la figura.

b)

b) Ajuste cada sección de resistencia a 400 ohms. Ajuste cada sección de resistencia a 400 ohms. c)

c) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 120 V c-a, línea a línea. Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 120 V c-a, línea a línea. d)

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



== 11115 5 

−





== 0,0,229 

9 

−





== 0,0,228 

8 

−





== 00,,3 3 

−

e)

e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. f)

f) ¿Esta más o menos bien balanceados los voltajes y las corrientes? ¿Esta más o menos bien balanceados los voltajes y las corrientes? Sí

Sí g)

g) Calcule el valor medio de la corriente de carga. Calcule el valor medio de la corriente de carga.





== 0,29+0,28+0,3

0,29+0,28+0,3

₃₃







=0,29

h)

h) Desconecte los tres medidores de corriente y conéctelos en serie con las Desconecte los tres medidores de corriente y conéctelos en serie con las terminales de la fuente de alimentación 4, 5 y 6. Remplace los medidores de terminales de la fuente de alimentación 4, 5 y 6. Remplace los medidores de corriente que acaba de quitar con cables de conexión, como se indica en la corriente que acaba de quitar con cables de conexión, como se indica en la figura.

figura. i)

i) Conecte la fuente de alimentación a ajústela a 120 V c-a. Conecte la fuente de alimentación a ajústela a 120 V c-a. j)

j) Mida y anote las tres corrientes de línea. Mida y anote las tres corrientes de línea.





== 00,,5 5 

−





== 00,,5 5 

−

(14)

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m)

m) Calcule la relación que hay entre el valor medio de la corriente de línea y el Calcule la relación que hay entre el valor medio de la corriente de línea y el valor medio de la corriente de carga.

valor medio de la corriente de carga.



/





== 0,5 

_{0,29 }

_{0,29  =1.72}

0,5 

=1.72

n)

n) ¿Es esta una relación aproximadamente igual a la¿Es esta una relación aproximadamente igual a la

√ √ 31.73

31.73

? ? Si

Si o)

o) Calcule la potencia que disipa cada resistencia de carga.Calcule la potencia que disipa cada resistencia de carga.





=  ∗  = 115 

=  ∗  =

115  ∗∗ 0,29

0,29 =35.09 

=35.09 





=  ∗  =

=  ∗  = 115 

115  ∗∗ 0,28

0,28 =33.32 

=33.32 





=  ∗  =

=  ∗  = 115 

115  ∗∗ 0,3

0,3 =34.5 

=34.5 

p)

p) Calcule la potencia trifásico totalCalcule la potencia trifásico total



_

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ANEXO #2 ANEXO #2

RESPUESTAS Y CALCULOS A LOS PROBLEMAS 1 - 5 RESPUESTAS Y CALCULOS A LOS PROBLEMAS 1 - 5 PRUEBA DE CONOCIMIENTOS

PRUEBA DE CONOCIMIENTOS 1.

1. En un circuito conectEn un circuito conectado en estrella, si ado en estrella, si el voltaje el voltaje de línea a línea es 346de línea a línea es 346 volts, ¿Cuál es el voltaje de línea al neutro?

volts, ¿Cuál es el voltaje de línea al neutro?





== √ √ 3

3







== 346 

346 

_√ √ 33





== 19

199,9,76 

76 

2.

2. En un circuito conectEn un circuito conectado en delta, la ado en delta, la corriente es 20 corriente es 20 amperes en cadaamperes en cada resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente de línea?

resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente de línea?





== √ √ 33







== 20

20√ √ 3 

3 





== 34

34,6,64 

4 

3.

3. En un cuito conectado En un cuito conectado en estrella, la en estrella, la corriente es de 10 corriente es de 10 amperes en cadaamperes en cada resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente de línea?

resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente de línea? En un circuito conectado en estrella la

En un circuito conectado en estrella la



_

== 

_

,,



_

== 110 0 

4.

4. Tres cargas con Tres cargas con una resistencia una resistencia de 10 ohmde 10 ohms cada una, s cada una, se conecta ense conecta en estrella. La potencia trifásica total es de 3000 watts. ¿Cuál es el voltaje de estrella. La potencia trifásica total es de 3000 watts. ¿Cuál es el voltaje de línea a línea de la fuente de alimentación?

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5.

5. Se conecta tres Se conecta tres resistencias de 11 ohms en resistencias de 11 ohms en delta, a una delta, a una línea trifásica delínea trifásica de 440 volts

440 volts

¿Cuál es la corriente de línea? ¿Cuál es la corriente de línea?

 ==  ==

11 ℎ

11 ℎ == 440 0 

440 





== √ √ 33







== 40

40√ √ 3 3  == 6699,2,28 8 

¿Cuál es la potencia trifásica total? ¿Cuál es la potencia trifásica total?





== √ √ 3 

3 



∗∗ 



∗cos





== 69,28

69,28 ∗(440

∗(440√ √ 3)∗cos0

3)∗cos0





== 527

52796,9

96,9024

024

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CONCLUSIONES CONCLUSIONES

En los circuitos en forma de estrella al medir los voltajes los tres miden En los circuitos en forma de estrella al medir los voltajes los tres miden exactamente igual, los voltajes de línea a línea es de 208 V mientras que el exactamente igual, los voltajes de línea a línea es de 208 V mientras que el Voltaje de fase es de 120 al aplicar V

Voltaje de fase es de 120 al aplicar VFF = = VVLL//

√ √ 33

, despejando V , despejando VLL/ V/ VFFcumplimoscumplimos

con la relación de

√ √ 33

. Esto nos demuestra que el circuito mostrado en la figura. Esto nos demuestra que el circuito mostrado en la figura estaba realizado de forma correcta y se pudo comprobar la teoría en la práctica. estaba realizado de forma correcta y se pudo comprobar la teoría en la práctica. En el circuito en forma de triángulo utilizamos un voltaje de línea a línea de 120 En el circuito en forma de triángulo utilizamos un voltaje de línea a línea de 120 V, por lo tanto al medir los voltajes de fase son exactamente los mismos, por lo V, por lo tanto al medir los voltajes de fase son exactamente los mismos, por lo tanto se determinó que el V

tanto se determinó que el VFF = V = VLL, cave recalcar que la intensidad que pasa por, cave recalcar que la intensidad que pasa por

las cargas es la misma quedando de esta forma demostrada la siguiente re

las cargas es la misma quedando de esta forma demostrada la siguiente re laciónlación IIFF = = IILL//

√ √ 33

. En . En el diagrama del diagrama del el tercer circuito cuya tercer circuito cuya conexión se encontraba conexión se encontraba enen

triángulo, se apreciaba una cierta complejidad pero con menor dificultad ya que triángulo, se apreciaba una cierta complejidad pero con menor dificultad ya que se eliminaba la utilización de los voltímetros, se determinó que las I

se eliminaba la utilización de los voltímetros, se determinó que las I11, , II22, , II33

aumentaron en relación con el anterior circuito, en un porcentaje mínimo. aumentaron en relación con el anterior circuito, en un porcentaje mínimo.

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BIBLIOGRAFÍA

EXPERIMENTO CON EQUIPOS ELÉCTRICOS DE WILDI Y DE VITO EXPERIMENTO CON EQUIPOS ELÉCTRICOS DE WILDI Y DE VITO