taller circuitos ii matlab
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Taller circuitos elctricos II- Matlab 1
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Taller circuitos elctricos II- Matlab
Cristian camilo Gonzlez-Miguel Andres Cardenas
20122007071-20122007112
Cristian.electric@hotmail.com
Universidad Distrital, Facultad de Ingeniera
Departamento de Ingeniera Elctrica
Bogot, Colombia
Mayo -2015
1. De acuerdo al siguiente circuito.
Figura 1. Circuito # 1
El voltaje de lnea en la fuente es VL= 440V en sec(+), si:
ZY=20+j15
Z1=50j 10
Z2=25
ZL=2+j 0.5
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a) Plantee una forma para calcular !, de tal forma "ue la corriente "ue circula por el
neutro sea (#$n=0) % calcule !
&) 'alcule #, #, #! % di&uje los dia*ramas fasoriales
c) 'alcule V$, V-$, V'$ % di&uje los dia*ramas fasoriales
.imule el circuito del punto anterior en /L- % compare los valores, con el fin de
verificar los c1lculos
! Presente conclusiones de acuerdo con la simulaci2n % la teora
SOLUCIN
a) nali3ando el circuito se evidencia "ue el circuito tiene dos car*as conectadas
en con neutro, una car*a es &alanceada % la otra des&alanceada, se puede
asumir "ue el voltaje de fase en las dos car*as es el mismo
Los conductores tienes una impedancia de lnea lo cual 5ar1 "ue los voltajes de
fase entre*ados por la fuente son diferentes a los voltajes de la car*aLos
voltajes entre*ados por la fuente son:
Vab=440
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Figura 2. Diagrama fasorial de corriente
c) Estos valores fueron 5allados en el punto a % corresponden a:
VAN= !788;986 V
VBN= !788;49!06 V
VCN= !788806 V
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Figura 3. Diagrama fasorial de voltajes
Para tra&ajar en /atla& las car*as ser1n tomadas en el dominio del tiempo por lo
cual ser1 necesario 5acer una trasformaci2n .e asume una frecuencia de >053
Las impedancias est1n dadas en forma polar por lo "ue la resistencia se deja i*ual %solo trasformamos la reactancia
?ecordemos "ue:
L=XL
J
C= 1JXC
'on estas ecuaciones pasamos las car*as al dominio del tiempo % o&tenemos:
CargaenY :R=20 ; L=38.7887358mH
Cargadelinea :R=2; L=1.3262911mH
'ar*a : ?= 70< '= >779!9 F
Carga2:R=25
Carga3 :R=27.6995415453 ; L=44.9039406mH
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Figura 4. Configuracin de la fuente
'omo se o&serva en la fi*ura 4 utili3amos una fuente trif1sica &alanceada, la
cual tiene una impedancia de lnea, a la cual le asi*namos los valores de L
Figura 4. Configuracin de las impedancias
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'omo se o&serva en la fi*ura 4 para las car*as conectamos car*as en serie
(?L')
Las simulaciones se dividen en , voltajes % corrientes %a "ue es m1s
comprensi&le menos elementos en un osciloscopio, o en un circuitoes"uem1tico,
Si%ulaciones de &olta'e
Figura 5. Circuito esquemtico con volt!metros
'omo se o&serva en la fi*ura 7 conectamos el circuito de la fi*ura en el
simulin@ de matla&, conectamos una fuente trifasica con neutro "ue tiene una
impedancia de linea, conectamos dos car*as en
'onectamos ! Voltimetros a cada fase % a su ves a un osciloscopio
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Figura ". oltajes de fase en la carga a trav$s de po%ergui
Figura &. oltajes de fase en la carga osciloscopio
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'omo se o&serva en la fi*ura los ! voltajes tienes un desface de 06 % su
voltaje es rai3 de e veces el voltaje rms
Si%ulaciones de Corriente
Figura '. Circuito esquemtico con amperimetros
Figura (. Corrientes )*1+ *2+ *3+ *n, a trav$s de po%ergui
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Figura 1-. Corrientes )*1+ *2+ *3+ *n, osciloscopio
! 'onclusiones
El simulin@ de /atla& es una *ran 5erramienta para simular circuitos elActricos
trif1sicos, %a "ue permite tra&ajar con cual"uier tipo de elemento, se puede tra&ajar
en el dominio del tiempo % en el dominio de la frecuencia Podemos tomar medidas
de voltajes, corrientes, potencias Etc
Los datos de voltaje o&tenidos te2ricamente % en la simulaci2n son eBactamente los
mismos
Los datos de corriente o&tenidos te2ricamente % en la simulaci2n son mu% similares
en ma*nitud % en n*ulo
El simulin@ de /atla& nos permite tra&ajar las car*as como un conjunto de
impedancias, o un conjunto de car*as con sus respectivas potencias
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4 Cn sistema monof1sico es alimentado por una fuente senoidal de >053 Las tres
car*as "ue conforman el circuito est1n conectadas en paralelo % re"uieren de un
voltaje efica3 de 000V Entre la fuente % las car*as se utili3a una impedancia L
De las car*as se sa&e:
'ar*a : .=0V < F= >V?
'ar*a : P=7G < #= 0
'ar*a ! : .= 9+j7 !VA
Figura 1. Circuito # 2
a) 'alcule P,.,F, c"# e # para cada car*a
&) Determine P,.,F % c"# para el e"uivalente de las car*as
c) .i deseo una eficiencia del 80H cual es el valor de las car*as
d) .i la inductancia de lnea es L=0mI, calcule el voltaje % la corriente de la
fuente, adem1s, J'u1l es el factor de potencia al "ue opera la fuenteK
e) .e desea "ue el factor de potencia visto en las car*as sea de 08 en atraso,
calcule el elemento necesario para tal fin % comprue&e con a%uda de /L-
"ue funciona
f) Presente conclusiones de acuerdo a la simulaci2n % a la teora
SOLUCIN+
)
a) 'ar*a .:=0V < F= >V?
$=%2&2=10!VA26!VAR2=8!'
S, P+jF= 9000+j>000 V = 0000!>96
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p= c"#=0.8a(ra#"
I=%
V=
10000
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Figura 11. Circuito # 1
'omo se o&serva en la fi*ura se reali32 una simulaci2n en el simulin@ de
/L- para compro&ar los resultados te2ricos con los de la simulacion
Figura 11. alores de corriente voltaje o/tenidos el 0o%ergui
c)d) L=0mI a >0 53
Xl=jL=j2)
60*z
0.7mH = j0>!9
Voltaje en la impedancia de lnea
VL= (j0>!9)M( I=39.34
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El voltaje en la fuente es la suma del voltaje en la car*a e"uivalente las el
voltaje en la car*a de lnea:
V. = (0!9788V) + (0000) = 00>404>6V
La corriente en la fuente va ser i*ual a la de a car*a e"uivalente
I=39.346V)= !87884!94>6 V
P= cos (!94>)=09! at
e) P= 08 atraso
cos (08)= 7946
c=31000(tan38,46tan25.84 )
2 )6010002 =24.44F
Figura 12. Circuito # 2 con correccin del factor de potencia a -.(
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Figura 13. alores de corriente voltaje o/tenidos el 0o%ergui.
'omo se o&serva en la fi*ura ! el valor de corriente cam&ia % con el valor
de voltaje % corriente podemos determinar el factor de potencia entre*ado
por la fuente
En este caso c"#+=(0.46(25.85 ))=0.899
'onclusiones
El simulin@ de /atla& es una *ran 5erramienta para simular circuitos elActricos
trif1sicos, %a "ue permite tra&ajar con cual"uier tipo de elemento, se puede tra&ajaren el dominio del tiempo % en el dominio de la frecuencia Podemos tomar medidas
de voltajes, corrientes, potencias Etc
Los datos de voltaje, corriente o&tenidos te2ricamente son mu% similares
El simulin@ de /atla& nos permite tra&ajar las car*as como un conjunto de
impedancias, o un conjunto de car*as con sus respectivas potencias
Podemos 5acer compensaci2n de reactivos a*re*ando car*as inductivas o
capacitivas se*Nn re"uiera el circuito
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