Informe de laboratorio 45.docx

INFORME DE EXPERIMENTO EX PERIMENTO DE LABORATORIO N°- 45 CIRCUITOS TRIFASICOS

Introducción Un it!"# $o%i&'ico !t' &or"#do $or do o "' t!nion! i(u#%! con di&!r! di&!r!nci nci# # d! &#! &#! cont cont#nt #nt! ! )u! )u ! u"i u"ini nit tr# r#n n !n!r !n!r(* (*# # # %# %# c#r(# con!ct#d# # %# %*n!#+ En un it!"# d! do &#!, o i&'ico, i&'ico, %# di&!r!nci# di&!r!nci# d! &#! !ntr !ntr! ! %# %# t!n t!nio ion! n!  ! d! ./ (r#d (r #do o,, "i!n "i!ntr tr# # )u )u! ! !n %o %o tri&'ico dic0# di&!r!nci# ! d! 12/+ Lo it!"# d! !i o "' &# &#! ! uti% ti%i3# i3#n # !c! !c!  !n r!cti r!ctic#d c#dor! or!  $o%i&' $o%i&'ic ico o $#r# $#r# ot!n!r un# t!nión r!ctic#d# $oco ondu%#d#, $!ro %o it!"# tri&'ico on co"6n"!nt! co"6n"!nt! uti%i3#do uti%i3#do $#r# %# (!n!r#ción 7 tr#n"iión d! %# !n!r(*# !%8ctric#+ L# t!nion! indu induci cid# d#  !n %#t %#tr! r!  oi oin# n#  i(u#%"!nt! !$#ci#d# $r! $r !!n !nt# t#n n un un# # di&! di&!r! r!nc nci# i# d! &#! d! 12/ (r#do, un# !3 )u! %# oin# A #%c#nc! un "'9i"o %! i(u! %# B 7 d!$u8 %# C: !n !t! c#o ! %! d!no"in# !cu!nci# ABC, !n !t# !cu!n !cu!nci# ci# %o &#or! &#or!  (ir#n (ir#n !n !nt !ntid ido o cont contr# r#ri rio o # %# %# #( #(u; u;# # d!% r!%o;, to"#ndo co"o r!& r!&!r!n !r!nci ci# # un $u $un nto ;o+ ;o+ L# rot#ción d! %o &#or! !n !ntido contr#rio d#r*# %u(#r # %# !cu!nci# CBA+ D!$!ndi!ndo d! %# con!9ion! d! %o !9tr !9tr!" !"o o d! %o %o indu induct ctor or! ! !to d#r'n ori(!n # un# con!9ión d!%t# o !tr!%%# OB+ Calcular la potencia en circuitos trifásicos. INSTRUMENTOS ? E@UIPOS Módulo de punto de alimentación (0 10!0"#!$%& EM' ""1 Módulo de medición de ca ()0!)0!)0#& "*+

EM'

Módulo de medición de ca (0,)!0,)!0,)A& EM' "*) Módulo de resistencia EM' "$11 Ca-les de conexión EM' "*1

PROCEDIMIENTOS  Advertencia: ¡En este experimento de labor aborat ator orio io se mane maneja ja alt altos voltajes! ¡No haga ninguna cone conexi xión ón cuan cuando do la fuen fuente te esté esté conectada! ¡La fuente debe desc descon onec ecta tarse rse desp despué ués s de hace hacer  r  cada conexión!

1+ # Cone Conect cte e el circ circuit uito o /ue /ue se ilustra en la ura *)1, utili2 utili2and ando o los módulo módulos s EM' de

fuente de alimentación medición de ca.

 E6 a N =115 V c −a

y

 Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de l3nea a neutro exactamente a 10# ca (se4n lo indi/ue el volt3metro de la fuente de alimentación&.

d #uelva el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. ! Calcule el valor medio del voltaje de l3nea al neutro.

c Mida y anote cada voltaje de l3nea a l3nea.

V mf =

 E4 −5 =208 V c −a

(

121+ 120 + 115 3

)

V mf = 118.67 [ V ]

 E5−6=208 V c −a  E4 −6=208 V c −a d ¿ 5edu2ca

el

voltaje

a

>+ # Calcule la relación entre el valor medio del voltaje de l3nea a l3nea y el valor medio del voltaje de l3nea al neutro.

cero y desconecte la fuente de alimentación.

V ml V mf 

=

208 [ V ] 118,67 [ V  ]

=1,75

e& Calcule el valor medio del voltaje de l3nea. V ml =

(

208+ 208 + 208 3

)

[ ]

V ml =208 V 

2+ # #uelva a conectar los tres volt3metros con el n de medir el voltaje de cada l3nea al neutro.  Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de l3nea a neutro exactamente a 10 # ca. c Mida y anote cada voltaje de l3nea a neutro.  E4 a N =121 V c −a  E5 a N =120 V c −a

 Considere esta relación y dia si es aproximadamente iual a la ra32 cuadrada de

√ 3 ( 1,73 ) .

'3 

4+ #  5epita el procedimiento 1 6 pero en esta ocasión mida los voltajes desde las terminales de salida ja de la fuente de alimentación.  E1−2=215 V c −a  E2−3=212 V c −a  E1−3=204 V c−a  E1 a N =125 V c −a

 E2 a N =125 V c −a

 I 1 =0,3 A c −a

 E3 a N =114 V c −a

 I 2 =0,29  A c −a  I 3 =0,3 A c −a

 7'on más o menos los voltajes jos de l3nea a l3nea y de l3nea al neutro8

! 5edu2ca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.

'3 

c  7Es monofásico o trifásico el voltaje entre dos terminales cuales/uiera8

& 7Está, más o menos, -ien -alanceadas las corrientes y los voltajes8 '3 

Monofásico

5+ # Conecte el circuito en estrella como se ilustra en la ura, usando los módulos EM' de 5esistencias y medición de ca. 9tilice secciones de resistencias sencillas para las caras 51, 5, 5$. :o conecte el neutro del módulo de resistencia al neutro de la fuente de alimentación.  Ajuste cada sección resistencia a *00 ohms.

de

( Calcule el valor medio del voltaje de cara.

(

 Em =

 E1=121 V c −a  E2=121 V c −a  E3=119 V c −a

3

)

 Em =120.33 [ V  ]

0  7Cuál es el valor medio del voltaje de l3nea a l3nea8 (;e acuerdo con el procedimiento 1.e&<

c Conecte la fuente de alimentación y aj4stela a 0"# c a.

d  Mida y anote los voltajes de las corrientes /ue pasa por las tres resistencias de caras 51, 5, 5$.

121 + 121+ 119

 Elineaalinea =208 V c −a

i Calcule la relación entre el valor medio del voltaje de l3nea a l3nea y el valor medio del voltaje de cara.  E lineaalinea  Ec

=

208 V  120.33

=1,729

 ; 7Es esta una relación aproximadamente iual a la

√ 3 (1,=$&8

 I 3 =0,3 A c −a

'3 

 Calcule la potencia disipada por cada resistencia de cara.  P1=36.3 W   P2=35.09 W 

! 5edu2ca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. & 7Esta más o menos -ien -alanceados los voltajes y las corrientes8 '3 

 P3=35.7 W 

% Calcule la potencia trifásica  Pt  total .

(  Calcule el valor medio de la corriente de cara.

(

 PT  = P 1+ P2 + P 3

 I m=

 P T =( 36.3 + 35.09 + 3.7 ) W 

0,29 + 0,28 + 0,3 3

)

 A

 I m=0,29  A

 PT =107,09 W 

+ #  Conecte el circuito en delta, ilustrado en la ura.  Ajuste cada sección resistencia a *00 ohms.

de

c Conecte la fuente de alimentación y aj4stela a 10 # ca, l3nea a l3nea. d Mida y anote los voltajes y las corrientes de las tres resistencias de cada 51, 5, 5$.

0 ;esconecte los tres medidores de corriente y con>ctelos en serie con las terminales de la fuente de alimentación *, ) y +. 5emplace los medidores de corriente /ue aca-a de /uitar con ca-les de conexión, como se indica en la ura. i Conecte la fuente de alimentación a aj4stela a 10 # ca.

 E1=121 V c −a

 ; Mida y anote corrientes de l3nea.

 E2=119 V c−a

 I 4=0,5  A c−a

 E3=115 V c −a

 I 5 =0,5 A c −a

 I 1 =0,29  A c −a

 I 6 =0,5 A c −a

 I 2 =0,28  A c −a

las

tres

 redu2ca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. % Calcule el valor medio de la corriente de l3nea.

(

 I m=

0,5 + 0,5 + 0,5 3

)

 A

PRUEBA DE CONOCIMIENTOS 1+ En un circuito conectado en estrella, si el voltaje de l3nea a l3nea es $*+ volts, 7Cuál es el voltaje de l3nea al neutro8 V  L =√ 3 V  F 

V  F =

 I m=0,5  A

" Calcule la relación /ue hay entre el valor medio de la corriente de l3nea y el valor medio de la corriente de cara. linea /¿ I carga =

0,5 A

 =1.72

0,29  A

346 V 

V  F =199,76 V 

√ 3

2+ En un circuito conectado en delta, la corriente es 0 amperes en cada resistencia de cara. 7Cuál es la corriente de l3nea8  I  L =√ 3 I  F 

 I ¿

n 7Es esta una relación aproximadamente iual a la

 I  L =20 √ 3  A

I  L =34,64  A

√ 3 (1.73 )  8 'i o Calcule la potencia /ue disipa cada resistencia de cara.

>+ En un cuito conectado en estrella, la corriente es de 10 amperes en cada resistencia de cara. 7Cuál es la corriente de l3nea8

 P1=35.09 W 

En un circuito conectado en

 P2=33.32 W 

estrella

 P3=34.5 W 

$ Calcule la potencia trifásico total

 PT 

 PT =102.91 W 

la

 I  L = I  F 

,

 I  F =10 A

4+  ?res caras con una resistencia de 10 ohms cada una, se conecta en estrella. @a potencia trifásica total es de $000 atts. 7Cuál es el voltaje de l3nea a l3nea de la fuente de alimentación8

V 

 P=

2

 R

RECOMENDACIONES

V = √  P∗ R

•

V = √ ( 3000 W )∗(10 ohm) V =173.21 V  •

V  L =√ 3 V  F  V  L =316,228 √ 3 V 

V  L =547,723 V 

5+ 'e conecta tres resistencias de 11 ohms en delta, a una l3nea trifásica de **0 volts. 7Cuál es la corriente de linea8  I =

V   R

=

440 V  11 ohms

=

40  A

 I  L =√ 3 I  F   I  L =40 √ 3  A =69,28  A

7Cuál es la potencia trifásica total8  PT =√ 3 I  L∗V  L∗cos θ

 PT =( 69,28  A )∗( 440 √ 3 V  )∗cos0  PT =52796,9024 W 

PT =52,8 KW 

'e de-e tener cuidado durante la conexión de los ca-les en los instrumentos ya /ue un descuido puede provocar /ue estos se /uemen. Bara este experimento se manejan altos voltajes, por lo cual no se de-e hacer ninuna conexión cuando la fuente de alimentación este conectada.  ?omar en cuenta /ue la perilla de ajuste de voltaje de la fuente no responde adecuadamente /ue para cam-iar de voltaje se de-e hacer presión ella, se suiere /ue está daada por lo /ue se recomienda una revisión por parte de los responsa-les de los instrumentos.

Pr#ctic# 2

ANALISIS DE RESULTADOS

=#%or! d! o%t#;! 7 corri!nt! M!dido =#%or! d! o%t#;! M!dido 7 c#%cu%#do =o%t#;! 2/H Corri!nt! A 215 125 =o%t#;! d! %*n!# # %*n!# "!dido =o%t#;! 212 d! %*n!# 125 # n!utro 2/4 11. "!dido 215 125 Lo o%t#;! d! 212 125Conc%uión 2/4 11. %in!# # %in!# 7 # n!utro no =#%or "!dio d!% o%t#;! c#%cu%#do 11".+= on !t#%!+ Pr#ctic# 1+

=o%t#;! d! %# Int!nid#d d! R!%#ción !ntr! #%or "!dio d! R c#r(# %# c#r(# %*n!# # %*n!# 7 !% #%or d! %*n!# # R1+G45 121 /+> n!utro c#%cu%#do 121 /+2. 11. /+> O!r#ción Cu"$%! con %# r!%#ción d! O!r#ción Lo o%t#;! 7 corri!nt! ! #%or c#%cu%#do !ncu!ntr#n #%#nc!#do P1>+> P2>5+/. P>>5+G

Pot!nci# dii$#d# #tt Pot!nci# 1/G+/.+ tri&'ic# tot#% #tt

CONCLUSIONES •

En los circuitos en forma de estrella al medir los voltajes los tres miden exactamente iual, los voltajes de l3nea a l3nea es de 0" # mientras /ue el #oltaje de fase es de 10 al aplicar # D  #@!

√ 3

, despejando # @ ! #D cumplimos con la relación de

√ 3 . Esto nos

demuestra /ue el circuito mostrado en la ura esta-a reali2ado de forma correcta y se pudo compro-ar la teor3a en la práctica.

•

En el circuito en forma de triánulo utili2amos un voltaje de l3nea a l3nea de 10 #, por lo tanto al medir los voltajes de fase son exactamente los mismos, por lo tanto se determinó /ue el # D  #@, cave recalcar /ue la intensidad /ue pasa por las caras es la misma /uedando de esta forma demostrada la siuiente relación F D  F@!

√ 3 .

•

En el diarama del tercer circuito cuya conexión se encontra-a en triánulo, se aprecia-a una cierta complejidad pero con menor dicultad ya /ue se elimina-a la utili2ación de los volt3metros, se determinó /ue las F1, F, F$ aumentaron en relación con el anterior circuito, en un porcentaje m3nimo.