Medicion de Potencia en Corriente Alterna

UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI INGENIERÍA MECÁNICA ELECTRICA LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS

MEDICION DE POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA

1. OBJETIVOS DE LA PRACTICA La determinancion de la potyencia en corriente alterna (AC) normalmente suele realizarse por medio de vatímetros, los cuales miden directamente la potencia, o bien mediante contadores en los que la potencia se obtiene a partir de la enrgia registrada. En esta practica el alumno deberá clacular la potencia consumida tanto en cargas monofásicos como trifásicas, empleando para ello vatímetros colocados según diferentes configuraciones, en particular, se realizaran mediciones de potencia para los siguientes casos: 

Potencia activa y reactiva en una carga monofásica



Potencia activa en una carga trifásica con neutro. Métodos Métodos d elos tres vatímetros

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Potencia activa en una carga trifásica sin neutro. Método de los dos vatímetros vatímetros



Potencia activa en una carga trifásica tr ifásica son neutro. Conexiones especiales

2. INTRODUCCIÓN TEORICA 2.1. Vatímetros: El instrumento encargado de medir la potencia en CA es el vatímetro. Su representación esquematica es la de la figura figura

y su principio principio de funcionamiento funcionamiento esta basado basado en la

interaccion de dos campos magneticos los cuales son creados por la corrientes IA e IV  que circulan por las bobinas de que dispone en su interior; el par producido entre ambos campos es proporcional al producto IA I V cos φ, siendo φ el desfase entre las corrientes IA e IV.

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El vatímetro consta como ya se ha indicado de dos bobinas (prácticamente se consideran resistencias puras) con las siguientes características:

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Bobinas amperimetrica (ra): se conecta en serie con la línea de corriente y su resistencia deberá ser lo menor posible con el fin de no perturbar la diferencia de potencial que existe en el circuito entre A y C.

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Bobinas voltimetrica (r v):  se conecta en paralelo con la carga cuya potencia se qiere medir y su resistencia deberá ser lo mayor posible para de esta forma evitar que le vatímetro desvíe corriente a la carga

Se define como vatímetro ideal aquel en el q ue se cumple ra=0 y rv=∞. Mientras no se indique lo contrario los vatímetros se supondrían ideales. Ya se han comentado anteriormente que la indicación de un vatímetro es proporcional al producto IA IV cosφ. Eligiendo una constante de proporcionalidad igual a r v la indicación de vatímetro será W=rv IA IV cosφ. Puesto que rv IV es el modulo de la tensión A y C y dicha tensión esta desfasada con IA el mismo angulo que I A e IV ( si la bobina puede considerarse resistiva), es evidente que la indicación del vatímetro es la potencia consumida por una carga situada entre By C. en la siguiente figura se muestra la conexión de un vatimtero para la medida de la potencia activa consumida por una carga.

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2.2. Vatímetros reactivios: Para la medida de la potencia reactiva se emplean vatímetros en los que la bobina voltimetrica es prácticamente reactiva (predomina la componente inductiva de la bobina sobre la resistiva). Su representación es similar a la de los vatímetros convencionales. Como puede observarse en la figura.

Solamente deberá indicarse que la bobina voltimetrica tiene c arácter inducttivo. Puede demostrarse al igual que se ha hecho para los vatímetros convencionales del aparato anterior, que la indicación de los vatiomteros reactivos es W=IAVAC senφ, es decir, la potencia reactiva Q absorbida por una carga colocada entre B y C. la conexión de estos vatímetros es igual que la de los vatímetros convencionales. La potencia reactiva de una carga monofásica solamente puede medirse, en principio, con bobinas de potencia reactiva. Sin embargo, como será alo largo de la practica, en redes trifásicas es posible medir la potencia reactiva para ello convencionales.

unicamente

vatímetros

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3. ESQUEMAS EXPERIMENTALES

4. MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO 

Cuadro de alimentacion trifasicos de 220 VCA

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6 resistencias de 10 ohmios aprox

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3 bobinas de 35 mH aprox.

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1 condensador de 40 uF

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1 vatimetro reactivo 0 – 1000VA

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2 polimetros

5. PROCEDIMEINTO La práctica consistirá en realizar los esquemas experimentales del aparato anterior y efectuar las mediciones correspondientes en cada uno de ellos. Los valores medidos pueden anotarse en la tabla medida s que se adjunta en cada esquema, o bien en los recuadros situados en los esquemas junto a cada instrumento de medida Posteriormente, con las mediciones efectuadas en cada caso deberán hallarse los parámetros que se piden en la tabla d cálculos. Algunos de ellos podrán obtenerse por diversoso métodos; en estos deberán comentárselos métodos de obtención utilizados y la diferncias encontradas en cada uno de ellos.