Lab 9 Circuitos Trifasicos 3.0

Curso: Circuitos III Polanco

Profesor(a): Marcela Paredes

Instructora: Fulvia

Circuitos trifásicos Lab # 9

Nombre Jesús Castillo

cédula 4-808-2303

Nombre Héctor Murgas

cédula 4-805-135

Nombre Angel Justavino

cédula 8-954-2425

Licenciatura en Ingeniería Electromecánica – Facultad de Ingeniería Eléctrica – Universidad Tecnológica de Panamá

Resumen: En este laboratorio se introduce el tema de sistemas trifásicos donde primero leemos una pequeña exposición, resolvemos distintos circuitos anotando sus voltajes y corrientes, hacemos comparaciones y relaciones, cálculos de valor medio de voltajes. Conectamos circuitos en estrella y en delta y respondimos una prueba donde pusimos en teoría los conocimientos adquiridos. Palabras Claves: monofásico, trifásico, voltaje línea, voltaje medio, corriente lineal, potencia trifásica.

Abstract: In this laboratory, he introduces the topic of triphasic systems where we first read a small exposition, we solve different circuits writing down their voltages and currents, we make comparisons and relationships, documents of average value of voltages. We connect star and delta circuits and answer a test where we put the acquired knowledge in theory.

Key Words:single phase, three phase, line voltage, medium voltage, linear current, three phase power.

1.

Introducción En la siguiente experiencia de laboratorio estudiaremos los circuitos trifásicos, con cargas resistivas en delta y estrella. Para el estudio de los circuitos trifásicos utilizaremos el simulador virtual lvsim, en el cual simularemos los circuitos descritos en esta guía, para realizar apropiadamente tenemos que saber que los circuitos trifásicos consisten en 3 corrientes y 3 voltajes de la misma magnitud, desfasados en 120°, y que las conexiones que se utilizan en este tipo de circuitos son en delta y en estrella por esta razón. Además, haremos uso de herramientas de medición para obtener valores de voltaje y corriente que salen desde el generador y los que llegan y salen de las cargas que tiene disposición ya sea en delta o en estrella.

2.

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3.

Materiales Módulo de fuente de energía (0-120V c-a) Módulo de medición de CA (2. 5A) Módulo de medición de CA (250V) Módulo de resistencia Cables de conexión

Desarrollo y Resultados

El miedo que le tienen muchos estudiantes al tema de los circuitos trifásicos no es del todo justificado. En la mayoría de los casos, los circuitos trifásicos son simétricos, se componen de tres ramas idénticas, cada una de las cuales tienen la misma impedancia, cada una de estas ramas se puede tratar exactamente como si fuera un circuito monofásico. En consecuencia, los circuitos trifásicos no son necesariamente más difíciles de manejar que los circuitos monofásicos. Los circuitos trifásicos no balanceados constituyen a un caso especial. El análisis de estos circuitos es más difícil y no se estudiará en este manual. Los sistemas trifásicos se conectan por lo general en una configuración de delta o estrella. Cada una de estas conexiones tiene características bien definidas y las designaciones delta y estrella se derivan del método de conexión que se sigue. Procedimiento 1. a) Conecte el circuito que se ilustra en la figura 45-1, utilizando los modules EMS de fuente de alimentacion y medicion de c-a.

Figura 45-1 sistema trifásico

Circuito figura 45-1

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

c) mida y anote cada voltaje línea a línea E 4 a 5=208 V c−a E5 a 6 =208V c−a E 4 a 6=208 V c−a d) Vuelva el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. e) Calcule el valor medio del voltaje línea a línea Elinea a linea=208 V c−a 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 120V c-a c) mida y anote cada voltaje línea-neutro E 4 a N =120 V c−a E5 a N =120 V c−a E6 a N =120V c−a d) Vuelva el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. e) calculo el Valor medio del voltaje línea-neutro E Linea a N =120 V c−a

3. a) Calcule la relación entre el valor medio del voltaje de línea a línea y el valor medio del voltaje línea neutro E Linea a Linea 208 V c−a = =1.733 ELinea a Neutro 120 V c−a b) Considere esta relación y diga si es igual a la raíz de 3 (1.73) R/: Si es igual.

4. A) Repita los procedimientos 1 y 2… E1 a 2=216.5 V c−a E1 a N =124.9 V c−a E2 a 3=216.5 V c−a E2 a N =124.9 V c−a E1 a 3=216.5 V c−a E3 a N =124.9 V c−a b) ¿Son más o menos iguales los voltajes fijos de línea a línea y de línea a neutro? La relación entre los voltajes línea a línea y línea a neutro es de: Vlinea a linea Vlinea a neutro= √3 c) ¿Es monofásico o trifásico el voltaje entre dos terminales cualesquiera? Seria monofásico.

5. a) Conecte el circuito en ESTRELLA como se ilustra en la figura 45-2, usando los Módulos EMS de resistencia. Utilice secciones de resistencia sencilla para las cargas R1,R2,R3.

Figura 45-2. Circuito trifásico con cargas resistivas en estrella

b) Ajuste cada seccion de resistencia a 400 ohms. c) Conecte la fuenge de alimentacion y ajustela a 208v c-a d)Mida y anote lo voltajes y las corrientes que pasan por las resistencias. E1=120.1 V c−a I 1=0.300 A c−a E2=120.1V c−a I 2=0.300 A c−a E3 =120.1V c−a I 3 =0.300 A c−a e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación f) estan mas o menos balanceados las corrientes y los voltajes? R/: Si estan balanceados. g) valor medio de voltaje de carga : R/:120,1 h) Valor medio del voltaje linea a linea (procedimiento 1) Elinea a linea=208 V c−a i) Calcule la relacion entre valor medio de voltaje linea a linea y voltaje de la carga ELinea a Linea 208 V c−a = =1.73 V E carga 120.1 V c−a j) Esta relación es aproximadamente igual a raíz de 3? R/: Si k) Calcule la potencia disipada por cada resistencia de carpa P1= 36.03 W P2= 36.03 W P3= 36.03 W L) calcule la potencia trifásica total Pt

Pt= 108.09 W

Figura 45-3. Circuito trifásico con carga en delta 6. a) Conecte el circuito en DELTA como se ilustra en la figura 45-3. b) Ajuste cada seccion de resistencia a 400 ohms. c) Conecte la fuenge de alimentacion y ajustela a 208v c-a d)Mida y anote lo voltajes y las corrientes que pasan por las resistencias. E1=213.9V c−a I 1 =0.535 A c−a E2=214.1V c−a I 2=0.535 A c−a E3 =214.1V c−a I 3 =0.535 A c−a e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación f) estan mas o menos balanceados las corrientes y los voltajes? R/: Si estan balanceados. g) valor medio de voltaje de carga : R/: V m =

213.9 V +214.1 V + 214.1V =214.03 Vm 3

h) Desconecte los tres medidores de corriente y conectelos en serie con los terminales de la fuente de alimentacion 4,5,6. Reemplace los medidores de corriente que acaba de quitar con cables de conexion como se indica en la Figura 45-4. i) Conecte la fuente de alimentacion y ajustela a 120V c-a. I 4=0.926 A c−a I 5=0.927 Ac−a I 6=0.927 A c−a k) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación i) Calcule el valor medio de la corriente de línea.

Figura 45-4. Circuito trifásico en delta sin medidores m) Calcule la relación que hay entre el valor medio de la corriente de línea y el valor medio de la corriente de carga I linea I carga =

0.926 =1.7308 0.535

Prueba de conocimientos 1. En un circuito conectado en estrella, si el voltaje de línea a línea es 346 volts, ¿Cuál es el voltaje de línea al neutro? Vlinea a linea 346 Vlinea a neutro= = =199.763V √3 √3 2. En un circuito conectado en delta, la corriente es 20 amperes en cada resistencia. ¿Cuál es la corriente de línea? 20 Ilinea= =11.547 A √3 3. En un circuito conectado en estrella, la corriente es 10 amperes en cada resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente de la línea? La corriente seria de 10 Amperes. 4. Tres cargas con una resistencia de 10 ohm cada una, se conectan en estrella. La potencia trifásica total es 3000 watts. ¿Cuál es el voltaje de línea a línea de la fuente de alimentación? P Vlinea a neutro= =√ 3000/10=17.3205 V R Vlinea a linea=√ 3∗Vlineaa neutro=30 V

√

5. Se conectan tres resistencias de 11 ohms en delta, a una línea trifásica de 440 volts. a) ¿Cuál es la corriente de la línea? V 440∗3 I= = =120 A R 11 b) ¿Cuál es la potencia trifásica total? P=V ∗I =120∗440=52800W

4. Conclusiones En este laboratorio vimos lo que son circuitos trifásicos (es un sistema constituido por una fuente trifásica de alimentación, una carga o cargas trifásicas y las líneas de transmisión. El término fase se aplica tanto al desplazamiento temporal relativo entre las tensiones o corrientes en un sistema trifásico, como a aquella parte de un sistema trifásico que lleva una de dichas tensiones o corrientes.) donde conectamos distintos circuitos solicitados por la guía donde calculamos los voltajes linea-linea, voltajes línea-neutro y sus corrientes, hicimos comparaciones y relaciones de voltajes y de corrientes entre las distintas mediciones y respondimos preguntas solicitadas.

5.

Anexos

Figura 1: Circuito de la figura 45-3

Figura 2: Medidas del circuito de la figura 45-3

Figura 3: Circuito de 45-4

Figura 4: Mediciones del circuito de la figura 45-4