Plancha Lab 2

 

“AñodelBuenservicioalciuda “AñodelBuen servicioalciudadano” dano”

UNIVERSIDADNACIONALDEINGENIERIA FACULTADDEINGENIERIAMECANICA

LABORATORIODECIRCUITOSELÉCTRICOSII INFORME4 CIRCUITOSTRIFÁSICOSBALANCEADOS Integrantes • • • • •

Docente:

Secc!n:

VillanuevaFlores, Villanueva Flores,Joel JoelAndré André AraucoCaruas,!uisAdrian AraucoCaruas,!uis Adrian $u%a&a%'oa, $u%a &a%'oa,(ilson (ilson)anuel )anuel

20141236E 20141236E 20142"14# 20142"14# 2012212"& 2012212"&

Condo*ia+, Condo *ia+,!uis !uis$raides $raides *.vila$aredes, *.vila $aredes,An/on An/onJosel Josel

2014""0-J 2014""0-J 20142"-3 20142"-3

#nC.ve+Vivar,Javier

A

2015#

 

7*#CE INTRODUCCION................ INTRODUCCION..... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................................... ......................... ............ ............... 3 OBJETIVOS.............. OBJETIVOS... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................................... .........................3 3 FUNDAMENTOTEORICO....... FUNDAMENTO  TEORICO..................  TEORICO....... ..................... ........... ..................... ..................... .......................................... ........................ ........... ..................... ........ 4 SISTEMATRIF SISTEMA  TRIFASICO.........  TRIF ASICO.................... ASICO......... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............4 4 CONEXIÓNEN CONEXIÓN ENTRIANGULO.  TRIANGULO...........  TRIANGULO... ..................... ............................. ..................... .......................................... ...............................5 5 CONEXIÓNEN CONEXIÓN ENESTRELLA........... ESTRELLA..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ........................6 ..............6 DISPOSICIONDELABORNER DISPOSICIONDELA BORNERAO AOPLACADE PLACADECONEXIONES........ CONEXIONES.................. ...................6 .........6 MATERIALES MA  TERIALESA AUTILIZAR........ UTILIZAR................... ..................... ..................... ..................... ..................... ............................... ....................8 8 PROCEDIMIENTO............... PROCEDIMIENTO.... ..................... ..................... ..................... ..................... .............................................. ........................ ........... ........................ ........... 9 CUESTIONARIO Y RESULTADOS............... RESULTADOS............................... ............................. ........................... .........................! ...........! CONCLUCIONES........ CONCLU CIONES.................. ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................................ ....................."4 "4 OBSERV OBSER V VACIONES ACIONESY ACIONESYRECOMENDACION RECOMENDACIONES........... ES..................... ..........................................."5 ........................ ............ ....................."5 ........."5 BIBLIOGRAFIA.......... BIBLIOGR AFIA..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................................ ......................"6 "6

 

7*#CE INTRODUCCION................ INTRODUCCION..... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................................... ......................... ............ ............... 3 OBJETIVOS.............. OBJETIVOS... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................................... .........................3 3 FUNDAMENTOTEORICO....... FUNDAMENTO  TEORICO..................  TEORICO....... ..................... ........... ..................... ..................... .......................................... ........................ ........... ..................... ........ 4 SISTEMATRIF SISTEMA  TRIFASICO.........  TRIF ASICO.................... ASICO......... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............4 4 CONEXIÓNEN CONEXIÓN ENTRIANGULO.  TRIANGULO...........  TRIANGULO... ..................... ............................. ..................... .......................................... ...............................5 5 CONEXIÓNEN CONEXIÓN ENESTRELLA........... ESTRELLA..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ........................6 ..............6 DISPOSICIONDELABORNER DISPOSICIONDELA BORNERAO AOPLACADE PLACADECONEXIONES........ CONEXIONES.................. ...................6 .........6 MATERIALES MA  TERIALESA AUTILIZAR........ UTILIZAR................... ..................... ..................... ..................... ..................... ............................... ....................8 8 PROCEDIMIENTO............... PROCEDIMIENTO.... ..................... ..................... ..................... ..................... .............................................. ........................ ........... ........................ ........... 9 CUESTIONARIO Y RESULTADOS............... RESULTADOS............................... ............................. ........................... .........................! ...........! CONCLUCIONES........ CONCLU CIONES.................. ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................................ ....................."4 "4 OBSERV OBSER V VACIONES ACIONESY ACIONESYRECOMENDACION RECOMENDACIONES........... ES..................... ..........................................."5 ........................ ............ ....................."5 ........."5 BIBLIOGRAFIA.......... BIBLIOGR AFIA..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................................ ......................"6 "6

 

INTRODUCCION

El8resen/ein9or%e/ieneco%oo':e/ivoe8licarel9unda%en/odecircui/os /ri /r i9.si /ri9. sico cos, s , conc conce8 e8/o /os s  co%o c o%o  vol/ v ol/a: a:e e  d e  l;ne l ;nea, a , corr  c orrie ien/ n/e e  de de d e  l;nea l;n l;nea, , 9ac/ 9ac/or o r  de de 8o/enciason%encionadosenlasiuien/ee8eriencia 8o/enciason%encionadosenla siuien/ee8eriencia Enun8ri%erluarsevaaes/udiarco%oac/del > del/a / a  o  es/r  e s/rel ella la? ?  d e  los los 9oco 9ocos s o'servare%os@uees/os'rillan%.s@ue o'servare%os@uees/os'ril o'servare%os@uees/os'rillan%.s@ueeno/ra, lan%.s@ueeno/ra,8or/an/ose eno/ra,8or/an/ose 8or/an/oseconsu%e%aor consu%e%aor 8o/encia Enseundoluarare%osla%is%a8rue'a8eroes/ave+con Enseundoluarare%osla%is%a 8rue'a8eroes/ave+concondensadores condensadores,, lueoconun%o/or/ri9.sico8ara/er%inarlaconei=ncon:un/adeun%o/or condensadores,enes/avere%osen@uein9luenloscondensadoresaun %o/oren8aralelo $ara 8oder en/ender en/ender los siuien/es siuien/es conce8/os conce8/os se necesi/ara necesi/ara conoci%ien/ conoci%ien/os os 8reviosdelcursodeAn.lisisdecircui/oseléc/ricos2,loscualesson%u indis8ensa'lesennues/racarrera Final%en/econ/es/are%oselcues/ionariodelau;adella'ora/oriodecircui/os eléc/ricos2,seuida%en/e8lan/eare%oslas eléc/ricos2, eléc/ricos2, seuida%en/e8lan/eare%oslasconclusioneso'/enidas seuida%en/e8lan/eare%oslasconclusioneso'/enidas conclusioneso'/enidas OB"ETIVOS OB"ETIVOS

− −

− −

− −

− −

− −

Anali+arevaluaren9or%ae8eri%en/alla%edidadelas%a Anali+arevaluaren9or%ae8eri%en/alla%edidadelas%ani/udes ni/udes eléc/ricaseis/en/esenloscircui/os/ri9.si eléc/ricaseis/en/es eléc/ricaseis/en/esenlos enloscircui/os/ri9.sicos'alanceados circui/os/ri9.sicos'alanceados cos'alanceados econocerlana/urale+adelosdi9eren/es econocerlana/urale+a delosdi9eren/esele%en/oseléc/ricos ele%en/oseléc/ricosdeun deun sis/e%aeléc/rico/ri9.sico>l.%8aras, sis/e%aeléc/rico /ri9.sico>l.%8aras,condensadores,%o/ore/c? condensadores,%o/ore/c? Co%8ararlasconeionesendel/a Co%8ararlasconeiones endel/aes/rella,o'servarsus es/rella,o'servarsusven/a:as ven/a:as desven/a:as E8licarreconocerlosdi9eren/es E8licar reconocerlosdi9eren/eserrores8roducidosal%o%en/ errores8roducidosal%o%en/ode ode o'/enerlas%edidas Veri9icarelcu%8li%ien/odelas Ve ri9icarelcu%8li%ien/ode ri9icarel cu%8li%ien/odelasleesdeirco99enun lasleesdeirco99enuncircui/o/ri9.sico leesdeirco99enun leesdeirco99 enuncircui/o/ri9.sico circui/o/ri9.sico 'alanceado

 

FUNDAMENTOTEORICO

SISTEMATRIFASICO

En inenier;a inenier;aeléc/r eléc/ricaun icaun

sste#a tr$%scoesunsis/e%ade8roducci=n,dis/ri'uci=n

consu%ode ener; ener;aeléc/ aeléc/ric rica9or%a a9or%ado do8o 8or r /res /res corrie corrien/e n/esal/er sal/ernas nas %ono9. %ono9.sic sicasde asde i iua uall 9recue 9recuenci ncia a a%8li/ a%8li/ud ud >8orconsi >8orconsiui uien/ en/e, e, valore9i valore9ica+?@ue ca+?@ue8resen 8resen/an /anunacier/ unacier/a a di di9e 9ere renc ncia ia de 9ase 9ase en en/r /re e ella ellas, s, en /orn /orno o a 12 120 0, ,  es es/. /.n n da dada das s en un or orde den n de/er%inadoCadaunadelascorrien/es%ono9.sicas@ue9or%anelsis/e%ase desin des inacon aconelno elno%'r %'rede ede 9ase

nsis/e%a/ri9.sicode/ensionessedice@uees   equilibradoo'alanceadocuandosus corrien/essoniualeses/.ndes9asados corrien/esson iualeses/.ndes9asadossi%é/rica%en/e si%é/rica%en/e

Cuandoalunadelascondicion Cuando alunadelascondicionesan/erio esan/erioresnosecu%8le>/ension resnosecu%8le>/ensionesdi9eren esdi9eren/eso /eso dis/in/osdes9ase dis/in /osdes9asesen/reellas sen/reellas?,elsis/e%a ?,elsis/e%ade/ensionesesundese@u de/ensionesesundese@uili'r ili'radoo%.s adoo%.s co%ilos los %.s %.s 9in 9inos os @ue @ue en una una l;n l;nea ea %on %ono9.sic o9.sica a e@uivalen/e? e@uiva len/e?  delos /rans9or%ado /rans9or%adores res u/ili+ados,as;co%osuelevado u/ili+ados,as;co%osuelevadorendi%ie rendi%ien/ode n/ode lo los s rece rece8/ 8/or ores es, , es es8e 8eci cial al%e %en/ n/e e %o/o %o/ore res, s, a los los @u @ue e la la l;ne l;nea a /ri9 /ri9.s .sic ica a ali% ali%en en/a /a con 8o/enciacons/an/eno8ulsada,co%o 8o/enciacons/an/eno8ulsada,co%oenelcasod enelcasodelal;nea%ono9.sica elal;nea%ono9.sica

!os eneradore eneradores s u/ili+adosencen/raleseléc/ricasson/ri9.sicos,dado@uelaconei=n alaredeléc/ricade'eser/ri9.sica>salvo8aracen/ralesde8oca8o/encia?!a/ri9.sica

 

seusa %uco %uco enindus/rias, enindus/rias,donde donde las%.@uinas las%.@uinas 9uncionancon 9uncionancon %o/ore %o/ores8araes/a s8araes/a /ensi=n

Eis/endos/i8osdeconei=nDen   triánguloen  estrellaEn es/rel es/rella, la, el ne neu/r u/roesel oesel 8un/odeuni=ndelas9ases

CONE&I'NENTRIANGULO

Es/e/i8odeconei=nsereali+auniendoel9inaldeuna'o'inaconel8rinci8io de la si siu uie ien/ n/e, e, a as/ s/a a cerra cerrar r la cone conei i=n =n 9o 9or% r%an ando do un /ri /ri.n .nu ulo lo  Es una una conei=nsinneu/ro!as9asessalendelosvér/icesdel/ri.nuloa%'iénse deno%inaconei=ndel/a>? Es9.cilo'servar,@ueenes/e/i8odeconei=n,las/ensionesde9asedel;nea soniuales,8or@uelosconduc/oresdel;neasalendelosvér/icesdel/ri.nulo la/ensi=nen/reelloses8roducida8orla'o'inacorres8ondien/eEs/ose o'servaenelsiuien/ediara%a Cadain/ensidaddel;neaseencuen/rare/rasada30Gres8ec/odelain/ensidad de 9a de 9as se, e, co%o co%o 8ued 8uedes es o'se o'serv rvar ar si si re8r re8res esen en/a /a%o %os s vec/ vec/or oria ial% l%en en/e /e la las s in/ensidadesenunaconei=nde9uen/esen/ri.nulo

 

CONE&I'NENESTRELLA !aconei=nenes/rellasedesina8orlale/raHIeconsiueuniendolos

/e err %i %i n na a le le s s ne a/ a/ iv ivos  de  l a as s  / re re s s 'o 'i 'i n na as  en  un  8u n/ n/ o o c o% o% #ndis/in/a%en/e?%ien/ras@ue %ien/ras@ue8arala 8aralaconei=n conei=n /ri.nulolos8uen/esdeconei=nse /ri.nulolos 8uen/esdeconei=nseu'icanver/ical%e u'icanver/ical%en/e n/e $ara9acili/arelca% $ara9aci li/arelca%'iodeunacone 'iodeunaconei=nao/ra, i=nao/ra,esusualcon/arenlas esusualcon/arenlas'ornera 'ornerasconla sconla %is%adis/anciaen/re'ornes %is%adis/ancia en/re'ornesver/icalesori+on ver/icalesori+on/ales,lo@ue /ales,lo@ue8er%i/eu/ili+ar 8er%i/eu/ili+ar8uen/es 8uen/es dela%is%aloni/ud dela% is%aloni/ud8araunauo/raconei= 8araunauo/raconei=n n

 

MATERIALESAUTILI)AR 

Anali+adordecalidad





)ul/;%e/ro

$in+aa%8eri%é/rica

 



)o/orri9.sico



a'lerodel.%8aras incandescen/es

*a/osL



a'lerodecondensadores

220VM120(M141AM9d8N021 Conei=nes/rella

 

(ROCEDIMIENTO CIRCUITOAUTILI)AR:

1 Ano/arlas Ano/arlases8ec es8eci9icac i9icaciones iones/écnic /écnicas@ue as@ue8resen/ 8resen/an anlosdi losdi9eren 9eren/es /es ins/ru%en/osde%edici=n 2 Veri9ica Veri9icarla rlaescal escalade adelosins/ losins/ru%en ru%en/os8ar /os8araevi/ar aevi/ar8osi 8osi'le 'lesdaños sdaños 3 Conelsis Conelsis/e%aelé /e%aeléc/ricod c/ricodesen eseneri+ado, eri+ado,i%8 i%8le%en le%en/arel /arelcircui circui/ode /odela la 9iuraan/erior,lacaraes/ar.9or%ada8orL Caso#L!.%8arasincandescen/es>100( Caso#L !.%8arasincandescen/es>100(M220a M220a240V? 240V? Caso##L)o/oreléc/rico/ri9.sico Caso##L )o/oreléc/rico/ri9.sico>220V5141A5100(59d8N021? >220V5141A5100(59d8N021? Caso###LCondensadores>20uF? Caso#VL)o/orOCondensadores 4 $aracadacaso $aracadacasoLcerrar Lcerrarelin elin/erru8/or /erru8/or/ri9. /ri9.sicoI sicoIali%e ali%en/arel n/arelcirc circui/oa ui/oa 230vol/iosdelared)edirlosvalores 230vol/ios delared)edirlosvaloresdeen deensiones sionescorrien/eencada corrien/eencada unadelas9ases " $araelcasode $araelcasodel%o/or l%o/ordesene deseneri+a ri+arlaali rlaali%e %en/ac n/aci=nca i=nca%'iela %'iela secuenciade9aseso'serve −

−

−

−

Cone*!n+e,ascargas:

 

!assiuien/esi%.enes%ues/ranlae8erienciareali+adaL

CUESTIONARIO-RESULTADOS ./ Rea,0are,c Rea,0are,c%,c1,o %,c1,o+e,a#2 +e,a#2e+an e+ancae3 cae31a,ente 1a,enteene ene,sste ,sste#a #a 1t,0an+o,os+atoso5ten+os/ CASOI:L%#2arasncan+escentes6.77897a47V; 

CP7E#Q7*E!A

Ilustración1.

Sistemaeléctricoconlámparasincandescentesendelta.

 



C.lculo/e=ricoL

•

VFOCO=230 Volt WFOCO=100 W−≫RFOCO=529 Ω Vlinea= 230 Volt

•

•

Ilinea   Ifase =

√3

Ilustración2. Diagramaunifilarparala

conexiónendelta

Ilustración3. Desarrollodelsistemaeléctricoconlámparasincandescentesen

delta. Tabla1.

Datosobtenidosteóricayexperimentalmenteparalaconexiónendelta.

V#$%V V$'%V V'#%V   & & & T/#01   * R

"3!

"3!

"3!

I#%A&

I$%A&

I'%A&

  (%)#*+& ,(

F-)%)#* +&

!.253 !.253 !.235

!3!!!



  "3! !23!5 !268 !2252   ""9     "34 9 ! ! ! 8

!"9!8

!96

CONE&I'NESTRELLA

 

Ilustración4.



•

•

•

Sistemaeléctricoconlámparasincandescentesenestrella.

C.lculo/e=ricoL

  VFOCO=230 Volt WFOCO=100 W−≫RFOCO=529 Ω  

Vlinea= 230 Volt

  Ifase =Ilinea

Ilustración5. Diagramaunifilarparalaconexiónenestrella. Tabla2.

Datosobtenidosteóricayexperimentalmenteparalaconexiónenestrella.

V#$%V V$'%V V'#%   I# I#%A& & & V& T/#01   * R

I$%A&

I'%A&

  (%)#*+& ,(

F-)%)#* +&

"3!

"3!

"3 " 3!

! ! "5

!"5

! !"5

!.



  ""8 8

""9 2

"3   ! ." ."435 8

!."4

! ." ."535

!.!943

!95

Tabla3.

Desarrollodelsistemaeléctricoconlámparasincandescentesenestrella.

 

CasoII:Motor

N

CIRCUITOSTRIFASICOSBALANCEADO VST VTR IR IS IT (V) (V) (A) (A) (A)

VRS (V)

moto r

"3

"3"

"34

 ..44

.4"

.445

8

$araallarlai%8edanciae@uivalen/eL

(

)

=

77.8776

V lineapromed lineapromedio io = 231 + 232 + 232 =232.334 3

I linea linea promedio promedio =

Zeq =

 Vlinea 0.5

3

<

x I li line nea a

σ=

1.448 + 1.412 + 1.445 3

 232.334 3

0.5

CasoIII:Con+ensa+ores

( µF) CONDENSADOR

 

FASOR Z( j )

C1

19, 3

137, 436

C2

19, 7

134, 646



=1.435

< 77.8776=93.476 < 77.87

x 1.435

cos ∅ 

"8. 2

Tabla3:Datosdelmotor

σ=ACOS 0.21

W

ohms

!."

 

Dat os del Anal i zador 1 04. 5 P    Q    S

 

11 56. 4 

1161

cos( Φ)   

Conei=nri.nulo

0, 09

Vol t aj e s  de

Corri ent es de

Corri ent es

Lí nea y Fase

Lí nea( A)

de Fase ( A)

( V) VRS   

231. 2

I 1

 

2. 83

1. 634

VST   

232. 4

I 2

 

2. 85

1, 645

VTR   

234. 6

I 3

 

2. 84

1. 639

CasoIV:Motor% >%o o/or /or, da da/o /o o' o'/e /eni nid do de del l cas caso 1? 1? 93.476 ⎳ 77.87 °

SS SS Ke Ke@ @ >co >cond nden ens sad ado or? r? N

 SS 4420T ⎳5T0

Zeq.Total=80.864   ⎳ -79.527

/ Ta51,ar,o Ta51,ar,osa,or sa,ores+e,as es+e,as#a #agnt1 gnt1+es#e+ +es#e++as2a +as2araca+ raca+acaso= acaso= as#s#o=co#2arar,a2otenca,e>+a2ore,at>#etro?,ao5ten+a cone,#e++or+eca,+a+=con,a$!r#1,a: P 3 VfaseIfase cos ∅ =

CasoI:L%#2arasncan+escentes I MEDIDOR V VATIMETR C*70 -) DEENERGIA   L %  O%(& / %A& %(& V& D' RS ""98 !23 ! !96 9648 48 "8! "8!53 53!2 !22 2 "24 "2435 3583 83 !5

!

 

E$'#

ST

"34

  !26   !953 !9534 4 8

"93 "935 54" 4"8 8

  "96449 !

TR

"3!9

  !22   !926 !9262 2 52

3!3 3!3!! !!64 645 5

  "9846!9 !

RS

""88

  !."4   !9465 35

9.3348

95.9!5

ST

""92

  !943

9!.4"66

93.394

   !."5   !9686 "38 35

98.582

95.6"43

TR

  !."4

CasoII:Motor

$arael%o/or/endr;a%os

Vfase

=

Vlinea pr promedi omedio o  

0.5

=

134.138

3

En/oncesla8o/enciaser.L P=3x 133.753x 1.435 x 0.21 =121.267 watt

Tabla:Datosdelapotencia,experimental,calculada

σ EXPERIMEN TAL TEORICO

COS σ

22.82  

2 22.82 2

ERROR

POTENCIAS P (W) Q (VARS)

S (VA)

 

!."

"8.2

599.9

6".852

 

!."

" "." ."6 62

594. 4.!8 !84 455

6!6. 6.3 335

6.3:

!.86:

.!8:

 

CasoIII:Con+ensa+ores

VF( V)

I A)  F(

Pot ( W)

231. 2   

1 , 634

232. 4   

1 , 645   

34. 40 7

234. 6   

1 , 639   

34. 60 6

 

34

3. 0 13 POTENCI A TOT OTAL( W)    10

 

POTE EN NCI A DEL VATÍ METRO O( ( W) %DE ERROR

1 0 4 . 5

 

CasoIV:Motor8ro%edio?SU3 !

V9N2322SU3 V9N134061 ⎳ 0 Calculode   If cos>?L

rans9or%andoen*E!AaEIE!!Aalca8aci/orD KcN1S>3(C? ⎳ 5T0 #c>9ase?NV9SKcN30324 ⎳ T0

$araelcasodel%o/orL P=3∗Vf∗ℑ∗cos ( )

#%N1420- ⎳ 5 5- -6 6

$orlo/an/oD If= ℑ +I! =1.67 ⎳ 79.71 °

1 . 4 4 3%

 

fdp= cos ( 79.71 ° ) =0.1786

P=3∗Vf∗If∗fdp=119.956 watts

 )

COS( (!"tts) P (VARS) Q (V#A)

S

EXPERIMEN TAL

!65

!

6525"9

666662

TEORICO

!289

9956

62!5"

6592

22692!3 245

8"992!9 894

93245 53

!56!8 6

ERROR%:&

@/ E,a5orar2ar E,a5orar2araca+aca aca+acaso?ca+a so?ca+ase sec1en c1enca+e$as ca+e$ases1n+ es1n+ag agra#a ra#a $asora,=n+car,astensones+e,>nea=+e$ase?,ascorrentes= o5ten+asa2artr+e,osc%,c1,os/ CasoI:L%#2arasncan+escentes 

!asecuenciadesarrolladaen8arala !asecuenciadesarrollada en8aralaconei=nes/rella conei=nes/relladel/a9ue del/a9ue 

I

*E!A → IRS = 0.4344∠ − 15.2472 → IST = 0.4374∠ − 137.5603 → ITR = 0.4365∠107.6074

→ I

= 0.7648∠ − 43.8951

R

→ IS = 0.7636∠ − 166.2952 → IT = 0 .7364∠74.9858

EIE!!A

 

→ VRN = 128.8115∠ − 11.1735 → VSN = 127.489∠ − 130.5789 → VTN = 134.1015∠104.3961

→ VRS = 225.2958∠18.9511 → VST = 232.08∠ − 102.3379 → VTR = 228.4559 ∠135.8849

CasoII:Motor VRS =231 < 0 "VR#=133.368