Informe de Laboratorio 45

INFORME DE EXPERIMENTO DE LABORATORIO N°- 45 CIRCUITOS TRIFASICOS

Introducción

INSTRUMENTOS Y EQUIPOS

Un sistema polifásico está formado por dos o más tensiones iguales con diferencias 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 es de 90 grados, mientras que en los trifásicos dicha diferencia es de 120. Los sistemas 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 utilizados para la generación y transmisión de la energía eléctrica. Las tensiones 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 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 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 estos darán origen a una conexión delta o estrella

Módulo de punto de alimentación (0 120/208V/3φ)

EMS 8821

Módulo de medición de c-a (250/250/250V)

EMS 8426

Módulo de medición de c-a (0,5/0,5/0,5A)

EMS 8425

Módulo de resistencia

EMS 8311

Cables de conexión

EMS 8941

PROCEDIMIENTOS  Advertencia:

¡En

este

experimento

de

laboratorio se maneja altos voltajes! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de hacer cada conexión!

1. a) Conecte el circuito que se ilustra en la

figura 45-1, utilizando los módulos EMS de fuente de alimentación y medición de c-a. b) Conecte la fuente de alimentación y

ajuste el voltaje de línea a neutro exactamente a 120V c-a (según lo OBJETIVOS

indique el voltímetro de la fuente de

1. Estudiar la relación existente entre el

valor del voltaje y el de la corriente en circuitos trifásicos. delta y estrella. trifásicos.

la

potencia

c) Mida y anote cada voltaje de línea a

línea.

2. Aprender cómo se hace conexión en 3. Calcular

alimentación).

en

circuitos

           

 Reduzca

el voltaje a cero y

desconecte

la

fuente

de

b) Considere esta relación y diga si es

aproximadamente

alimentación.

cuadrada de

e) Calcule el valor medio del voltaje

Sí 

igual

a

la

raíz

√ 

de línea.

       []

4. a) Repita el procedimiento 1 2; pero en

esta ocasión mida los voltajes desde las terminales de salida fija de la fuente de alimentación.

2. a) Vuelva a conectar los tres voltímetros

                             

con el fin de medir el voltaje de cada línea al neutro. b) Conecte la fuente de alimentación y

ajuste el voltaje de línea a neutro exactamente a 120 V c-a. c) Mida y anote cada voltaje de línea a

neutro.

b) ¿Son más o menos los voltajes fijos de

                 

línea a línea y de línea al neutro? Sí  c) ¿Es monofásico o trifásico el voltaje

entre dos terminales cualesquiera? d) Vuelva el voltaje a cero y desconecte

la fuente de alimentación. e) Calcule el valor medio del voltaje de

línea al neutro.

        [] 3. a) Calcule la relación entre el valor medio

Monofásico 5. a) Conecte el circuito en estrella como se

ilustra en la figura, usando los módulos 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 resistencia al neutro de la fuente de alimentación.

del voltaje de línea a línea y el valor

b) Ajuste cada sección de resistencia a

medio del voltaje de línea al neutro.

400 ohms.

   []    []

c) Conecte la fuente de alimentación y

ajústela a 208V c-a.

d) Mida y anote los voltajes de las

k) Calcule la potencia disipada por cada

corrientes

resistencia de carga.

que

pasa

por

las

tres

resistencias de cargas R1, R2, R3.

                       

            l) Calcule la potencia trifásica total

          

e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte

la fuente de alimentación. f) ¿Está, más o menos, bien balanceadas

.

6. a) Conecte el circuito en delta, ilustrado

las corrientes y los voltajes?

en la figura.

Sí 

b) Ajuste cada sección de resistencia a

g) Calcule el valor medio del voltaje de

400 ohms. c) Conecte la fuente de alimentación y

carga.

        []

ajústela a 120 V c-a, línea a línea. d) Mida y anote los voltajes y las

corrientes de las tres resistencias de cada R1, R2, R3.

h) ¿Cuál es el valor medio del voltaje de

                       

línea a línea? (De acuerdo con el procedimiento 1.e):

      i) Calcule la relación entre el valor medio

del voltaje de línea a línea y el valor medio del voltaje de carga.

e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte

         Sí 

f) ¿Esta más o menos bien balanceados

los voltajes y las corrientes?

 j) ¿Es esta una relación

aproximadamente igual a la

la fuente de alimentación.

√ (1,73)?

Sí  g) Calcule el valor medio de la corriente

de carga.

      

o) Calcule la potencia que disipa cada

resistencia de carga.

        

h) 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

p) Calcule la potencia trifásico total

corriente que acaba de quitar con cables de conexión, como se indica en la figura.



   

i) Conecte la fuente de alimentación a PRUEBA DE CONOCIMIENTOS

ajústela a 120 V c-a.  j) Mida y anote las tres corrientes de

línea.

1. En un circuito conectado en estrella, si e l

voltaje de línea a línea es 346 volts, ¿Cuál es el voltaje de línea al neutro?

           

  √      √     

k) reduzca el voltaje a cero y desconecte

la fuente de alimentación. l) Calcule el valor medio de la corriente

de línea.

2. En un circuito conectado en delta, la

corriente es 20 amperes en cada resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente

        

de línea?

  √    √      

m) Calcule la relación que hay entre el

valor medio de la corriente de línea y el valor medio de la corriente de carga.

       n)

¿Es

esta

una

aproximadamente igual a la Si

relación

√  ?

3. En un cuito conectado en estrella, la

corriente es de 10 amperes en cada resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente de línea? En un circuito conectado en estrella la

   ,    

RECOMENDACIONES: 4. Tres cargas con una resistencia de 10

ohms cada una, se conecta en estrella. La



Se debe tener cuidado durante la

potencia trifásica total es de 3000 watts.

conexión

¿Cuál es el voltaje de línea a línea de la

instrumentos ya que un descuido puede

fuente de alimentación?



    √                √   √       5. Se conecta tres resistencias de 11 ohms

en delta, a una línea trifásica de 440 volts. ¿Cuál es la corriente de linea?

           √    √      ¿Cuál es la potencia trifásica total?

  √          (√ )     

de

los

provocar

cables que

en

los

estos

se

quemen. 

Para este experimento se manejan altos voltajes, por lo cual no se debe hacer ninguna conexión cuando la fuente

de

alimentación

este

conectada. 

Tomar en cuenta que la perilla de ajuste de voltaje de la fuente no responde adecuadamente que para cambiar de voltaje se debe hacer presión ella, se sugiere que está dañada por lo que se recomienda una

revisión

por

parte

de

responsables de los instrumentos.

los

ANALISIS DE RESULTADOS

Practica 2 Valores de voltaje y corriente: Medidos

Practica 1. Valores de voltajes: Medidos y calculados Voltaje de línea a línea medido 215 212 204

Voltaje de línea a neutro medido 125 125 119

Valor medio voltaje calculado

118.67

del

Relación entre valor medio de línea a línea y el valor de línea a neutro (calculado)

R=208/ 118.67 R=1.745

Observación

Cumple

Voltaje (208v) 215 212 204

Corriente (A) 125 125 119

Conclusión

Los voltajes de linea a linea y a neutro no son estables.

Voltaje de la carga

Intensidad carga 0.3 0.29 0.3

121 121 119 Observación

con

√ 

de

Los voltajes corrientes encuentran balanceados

la

la

y se

relación de , y el valor de 208 es el valor calculado CONCLUSIONES:

Potencia disipada (Watts) Potencia trifásica total (Watts)

P1=36.3 P2=35.09 P3=35.7 107.09.



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 Voltaje de fase es de 120 al aplicar VF = VL/

√  ,

despejando VL / VF cumplimos con la relación de

√ . Esto nos demuestra que

el circuito mostrado en la figura 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 V, por lo tanto al medir los voltajes de fase son exactamente los mismos, por lo tanto se determinó que el VF = VL, cave recalcar que la intensidad que pasa por las cargas es la misma quedando de esta

forma demostrada la siguiente relación IF = IL/ 

√ .

En el diagrama del tercer circuito cuya conexión se encontraba en triángulo, se apreciaba una cierta complejidad pero con menor dificultad ya que se eliminaba la utilización de los voltímetros, se determinó que las I1, I2, I 3 aumentaron en relación con el anterior circuito, en un porcentaje mínimo.