laboratorio 1 circuitos trifaasicos
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Laboratorio acerca de los circuitos trifasicos en todas las conexionesTRANSCRIPT
TRANSFORMADORES
Informe de laboratorio
Jose Miguel Chacon
Andrés Rincón
Sergio Herrera
Ing. Pablo Emilio Rozo MSc.
Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas
Facultad de Ingeniería
Ingeniería Electrónica
Bogotá DC
2014
OBJETIVOS
GENERAL
Analizar y comprobar
PATICULARES
Analizar circuitos trifásicos balanceados en estrella y delta con distintos tipos de cargas.
Analizar circuitos trifásicos desbalanceados en estrella y delta con distintos tipos de cargas.
Analizar qué pasa cuando un circuito trifásico en estrella cuando se retira el neutro.
Medir y corregir factores de potencia de los circuitos.
MARCO TEORICO
SISTEMAS TRIFÁSICOS
Un sistema polifásico está formado por dos o más tensiones iguales con diferencias de fase constantes que suministran energía a las cargar conectadas a las líneas. En un sistema de dos fase, o bifásico, la diferencia de fase entre las tensiones es de 90º, mientras que en los trifásicos dicha diferencia es de 120º. Los sistemas de seis o más fases se utilizan a veces en rectificadores polifásicos para obtener una tensión rectificada poco ondulada, pero los sistemas trifásicos son los comúnmente más utilizados para la generación y transmisión de la energía eléctrica.
Un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
Voltaje de las fases de un sistema trifásico equilibrado. Entre cada una de las fases hay un desfase de 120º.
Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente.
Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un desequilibrado o más comúnmente llamado un sistema desbalanceado. Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas el conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de fase entre ellas distintas a 120°, aunque las tensiones del sistema o de la línea sean equilibradas o balanceadas.
El sistema trifásico presenta una serie de ventajas como son la economía de sus líneas de transporte de energía (hilos más finos que en una línea monofásica equivalente) y de los transformadores utilizados, así como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.
Los generadores utilizados en centrales eléctricas son trifásicos, dado que la conexión a la red eléctrica debe ser trifásica (salvo para centrales de poca potencia). La trifásica se usa mucho en industrias, donde las máquinas funcionan con motores para esta tensión.
Existen dos tipos de conexión; en triángulo y en estrella. En estrella, el neutro es el punto de unión de las fases.
TIPOS DE CONEXIONES
Conexión en estrella (del generador o de la carga)
En un generador en configuración estrella, las intensidades de fase coinciden con las correspondientes de línea, por lo que se cumple (en caso de equilibrio) IF = IL.
Las tensiones de fase y de línea en configuración estrella (en caso de equilibrio) se relacionan por √3UF = UL, relación obtenida al aplicar la segunda ley de Kirchhoff a los fasores Uan, Ubn y Uabde modo que resulta (transformando los fasores en vectores (x,y) para facilitar el cálculo): Uan - Ubn = Uab = √3Uan *(1(30º)) siendo Uan = UF y Uab = UL. Esta relación es visualizable dibujando el diagrama de estos fasores de tensión.
Conexión en estrella (del generador o de la carga)
Si se conectan entre sí las fases del generador o de la carga, conectando el principio de cada fase con el final de la siguiente, se obtiene la configuración triángulo.
En configuración triángulo, la intensidad de fase y la intensidad de línea se relacionan por √3IF = IL, relación obtenida al aplicar la primera ley de Kirchhoff a los fasores de intensidad de cualquiera de los tres nudos de modo que resulta Iba - Iac = Ia = √3Iba *(1(-30º)) siendo Ia = IL. Esta relación es visualizable dibujando el diagrama de estos fasores de intensidad.
Las tensiones de fase y de línea en configuración triángulo coinciden UF = UL, lo que es evidente porque cada rama de fase conecta dos líneas entre sí.
POTENCIA EN LOS SISTEMAS TRIFASICOS EQUILIBRADOS
La potencia suministrada por un generador trifásico o la consumida por un receptor trifásico es la suma de las suministradas o consumidas por cada fase.
La potencia aparente S es el producto de la intensidad y la tensión que recorre el elemento de potencia: S = I*U. La potencia activa P = S*cos(φ) y la potencia reactiva Q = S*sen(φ), siendo φ = φU - φI. Vector potencia aparente S = (P,Q).
COMPENSACION DE POTENCIA
Dado el coste económico que supone la potencia reactiva para una central eléctrica, se tiende a eliminarla ("compensarla") añadiendo condensadores o bobinas a la carga. Para deducir la fórmula directa del valor de, por ejemplo, los condensadores hay que partir de saber cuánta potencia reactiva Q se quiere compensar. Los condensadores se colocarán inicialmente en paralelo a la carga (en estrella), por tanto su U será igual a la de fase en la carga. Toda la potencia de un condensador es reactiva Q = I*U. Sabiendo que la admitancia compleja del condensador Y = jωC, que Z = 1/Y y que por la ley de Ohm U = I*Z = I*(-1/ωC) = I/(-ωC) (cuidado con la inversa de un número complejo) se obtiene que para un condensador Q = I*U = -ωC*U2. Dado que no siempre se tiene Q sino la potencia activa P y el factor de potencia o el ángulo φ, la ecuación se suele escribir en función de la potencia activa de fase PF y del ángulo φ de forma el condensador aporte la variación ΔQ que se pretende en el circuito (siendo por definición tgφ = Q/P y U = UF = U de fase en la carga) ΔQ = Q2 - Q1 = (tgφ2 - tgφ1)*PF = -ωC*UF
2.
DIAGRAMAS ELECTRICOS
Circuito Estrella-Estrella resistivo y balanceado:(Con neutro)
(Sin neutro)
Circuito Estrella-Estrella capacitivo y balanceado:(Con neutro)
(Sin neutro)
Circuito Delta-Delta resistivo:
Circuito Estrella-Estrella desbalanceado con impedancia resistiva, inductiva y capacitiva:
Circuito Delta-Delta desbalanceado con impedancia resistiva, inductiva y capacitiva:
Circuito Estrella-Estrella con cargas reales:
A
Delta-Delta desbalanceado con cargas reales:
CÁLCULOS MATEMATICOS Y TABLAS DE RESULTADOS
Trifásico estrella Balanceado con bombillas
V ∅∗√3=V L
V ∅ A=1150 ° VrmsV ∅ B=115−120 °VrmsV ∅C=115 120° Vrms
V LA=199.180 °VrmsV LB=199.18−90 °VrmsV LC=199.18150 °Vrms
Haciendo uso de los valores obtenidos de voltajes y corrientes de la práctica se aproximaron los valores de la resistencia de cada bombilla obteniendo los siguientes datos a través de la siguiente fórmula:
R=VI
RA=337ΩRB=320ΩRC=136Ω
En los circuitos estrella balanceados la corriente de línea es la misma que la corriente de fase por lo tanto:
A
I∅=I L=V ∅
R
I∅ A=0.3410 ° Arms I∅ B=0.359−120 ° Arms I∅C=0.849120 ° Arms
Para obtener las potencias se hizo uso de la siguiente fórmula:
P=I 2∗R
PA=39.18w PB=41.24w PC=98w
La corriente de neutro se obtiene de la suma de todas las corrientes lo cual según los cálculos dio:
IN=I∅ A+ I∅ B+ I∅C=0.499121 ° Arms
Tablas de resultados:
Voltajes de FaseItem
Teórico Práctico % ErrorMagnitud (Vrms) Fase (°) Magnitud (Vrms)
Va 115,00 0,00 111,20 3,30Vb 115,00 -120,00 108,90 5,30Vc 115,00 120,00 109,70 4,61
Voltajes de LíneaItem
Teórico Práctico % ErrorMagnitud (Vrms) Fase (°) Magnitud (Vrms)
V1 199,18 30,00 190,00 4,61V2 199,18 -90,00 190,00 4,61V3 199,18 150,00 189,00 5,11
Corrientes
Item
Teórico Práctico%
ErrorMagnitud (Arms)
Fase (°)Magnitud
(Arms)I a 0,34 0,00 0,33 3,23I b 0,36 -120,00 0,34 5,29I c 0,85 120,00 0,81 4,59In 0,50 121,00 0,48 3,81
PotenciasIte Teórico Práctico % Error
m Magnitud (w) Magnitud (w)P a 39,18 30,00 23,43P b 41,24 29,00 29,68P c 98,00 80,00 18,37
Sin neutro
Ahora se prosigue a realizar los mismos calculo pero quitándole el neutro al circuito.
V ∅ A=1150 ° VrmsV ∅ B=115−120 °VrmsV ∅C=115 120° Vrms
Se usa el método de mallas para obtener las corrientes del circuito, obteniendo lo siguiente:
Malla 1 1150 °−115 120 °=¿ I 1∗(657 )−I2∗(320 )
Malla 2115120 °−115−120 °=−¿ I 1∗(320 )−I 2∗(456 )
I 1=0.40913.1° I 2=0.57460.85 °
Entonces:
I∅ A=I 1=0.3410 ° ArmsI∅ B=I 1−I 2=0.425−73.79 ° Arms
I∅C=−I 2=0.574−119.15° Arms
Los voltajes de línea se obtienen del producto de las corrientes por la resistencia correspondiente:
V LA=137.8313.1° VrmsV LB=136−73.79 °VrmsV LC=78.06−119.15° Vrms
Para obtener las potencias se hizo uso de la siguiente fórmula:
P=I 2∗R
PA=56.37w PB=57.8w PC=44.8w
Voltajes de FaseItem
Teórico Práctico % ErrorMagnitud (Vrms) Fase (°) Magnitud (Vrms)
Va 115,00 0,00 111,20 3,30Vb 115,00 -120,00 108,90 5,30
Vc 115,00 120,00 109,70 4,61
Voltajes de LíneaItem
Teórico Práctico % ErrorMagnitud (Vrms) Fase (°) Magnitud (Vrms)
V1 137,83 13,10 144,20 4,62V2 136,00 -73,79 143,10 5,22V3 78,07 -119,15 57,30 26,60
Corrientes
Item
Teórico Práctico%
ErrorMagnitud (Arms)
Fase (°)Magnitud
(Arms)I a 0,41 13,10 0,38 7,09I b 0,43 -73,79 0,38 10,59I c 0,57 -119,15 0,58 1,05
PotenciasItem
Teórico Práctico% Error
Magnitud (w) Magnitud (w)P a 56,37 46,00 18,40P b 57,80 45,00 22,15P c 44,80 29,00 35,27
Trifásico balanceado con condensadores
ZA=ZB=ZC=25 µF
XC=−106 jΩ
V ∅ A=650 °VrmsV ∅ B=65−120 ° VrmsV ∅C=65120° Vrms
V LA=112.580 °VrmsV LB=112.58−90° VrmsV LC=112.58150 °Vrms
Corrientes:
I∅=I L=V ∅
R
I∅ A=0.61290 ° Arms I∅ B=0.612−30 ° Arms I∅C=0.612210 ° Arms
Para las potencias, como se están usando capacitores se espera que la potencia real sea cero, puesto que cos(-90)=0 y por consiguiente la aparente será la misma potencia reactiva:
S=Q=I 2∗R∗cos (Ө)
Q=(0.612 Arms)2∗(106Ω )∗sen(−90)=−39.7VAR
S=39.7VA
FP=cos (Ө )=0
Voltajes de Fase
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
Va 65,00 0,00 65,80 1,23Vb 65,00 -120,00 65,70 1,08Vc 65,00 120,00 65,60 0,92
Voltajes de Línea
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
V1 112,58 30,00 113,96 1,23V2 112,58 -90,00 113,79 1,07V3 112,58 150,00 113,62 0,92
Corrientes
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Arms)Fase (°)
Magnitud (Arms)
I a 0,61 0,00 0,73 19,28I b 0,61 -120,00 0,73 19,28I c 0,61 120,00 0,73 19,28In 0,00 0,00 0,00 0,00
Potencias
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud (w)
Magnitud (w)
Q (VAR) 39,70 53,00 33,50P (w) 0,00 2,00 10,00
S (VA) 39,70 53,00 33,50
Sin Neutro
Ahora se prosigue a realizar los mismos calculo pero quitándole el neutro al circuito.
V ∅ A=650 °VrmsV ∅ B=65−120 ° VrmsV ∅C=65120° Vrms
Se usa el método de mallas para obtener las corrientes del circuito, obteniendo lo siguiente:
Malla 1 650 °−65120 °=¿ I 1∗(−212 i )+ I 2∗(106 i )
Malla 265120 °−65−120 °=¿ I 1∗(106 i )−I 2∗(212 i )
I 1=0.613290 ° I 2=0.6131150 °
Entonces:
I∅ A=I 1=0.613290 ° ArmsI∅ B=I 1−I 2=0.613230 ° Arms
I∅C=−I 2=0.6132−30 ° Arms
Los voltajes de línea se obtiene del producto de las corrientes por la resistencia correspondiente:
V LA=6560 °VrmsV LB=650° VrmsV LC=112.58−150 ° Vrms
Para las potencias, como se están usando capacitores se espera que la potencia real sea cero, puesto que cos(-90)=0 y por consiguiente la aparente será la misma potencia reactiva:
S=Q=I 2∗R∗sen (Ө)
Q=(0.612 Arms)2∗(106Ω )∗sen(−90)=−39.8VAR
S=39.8VA
FP=cos (Ө )=0
Voltajes de Fase
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
Va 65,00 0,00 67,60 4,00Vb 65,00 -120,00 67,50 3,85Vc 65,00 120,00 67,60 4,00
Voltajes de Línea
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
V1 65,00 60,00 67,60 4,00V2 65,00 0,00 67,50 3,85V3 112,58 -150,00 117,00 3,93
Corrientes
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Arms)Fase (°)
Magnitud (Arms)
I a 0,61 90,00 0,70 14,19I b 0,61 30,00 0,70 14,19I c 0,61 -30,00 0,70 14,19
Potencias
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud (w)
Magnitud
Q (VAR) 39,80 47,00 18,09P (w) 0,00 1,00 10,00
S (VA) 39,80 47,00 18,09
Delta Balanceado con Bombillas
V ∅=V L
V ∅ A=1150 ° VrmsV ∅ B=115−120 °VrmsV ∅C=115 120° Vrms
Haciendo uso de los valores obtenidos de voltajes y corrientes de la práctica se aproximaron los valores de la resistencia de cada bombilla obteniendo los siguientes datos a través de la siguiente fórmula:
R=VI
¿115 v0.511A
= 225Ω
ZA=ZB=ZC=225Ω
Se usa el método de mallas para obtener las corrientes del circuito, obteniendo lo siguiente:
Malla 1 1150 °=¿ I 1∗(225 )−I 2∗(225 )
Malla 20=¿ −I 1∗(225 )+ I 2∗(675 )−I 3∗(225)
Malla 3115120 °=¿ −I 2∗(225 )+ I 3∗(225 )
I 1=0.88529.9 ° I 2=0.51160 ° I3=0.88590 °
I LA=I 1=0.88530 ° ArmsI LB=−I 3=0.885−90 ° Arms
I LC=I 1−I3=0.885150° Arms
En un circuito delta se cumple que:
I∅∗√3=I L
I∅ A=0.5110 ° ArmsI∅ B=0.511−120 ° ArmsI∅C=0.511120 ° Arms
Para las potencias, como se están usando elementos resistores se espera que la potencia reactiva sea cero, puesto que cos(0)=1 y por consiguiente la aparente será la misma potencia real:
S=P=I 2∗R∗cos (Ө)
Q=(0.511 Arms)2∗(225Ω)∗cos(0)=58.75w
S=58.75VA
FP=cos (Ө )=1
Voltajes
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
Va 65,00 0,00 65,80 1,23Vb 65,00 -120,00 65,70 1,08Vc 65,00 120,00 65,60 0,92
Corrientes de Fase
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Arms)Fase (°)
Magnitud (Arms)
I a 0,51 0,00 0,52 1,76I b 0,51 -120,00 0,53 3,72I c 0,51 120,00 0,47 8,02
Corrientes de Línea
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Arms)Fase (°)
Magnitud (Arms)
I 1 0,89 30,00 0,87 1,69I 2 0,89 -90,00 0,82 7,34I 3 0,89 150,00 0,83 6,21
Potencias
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud (w)
Magnitud (w)
Q 0,00 0,00 0,00
(VAR)P a(w) 58,75 52,00 11,49P b(w) 58,75 52,00 11,49P c(w) 58,75 54,00 8,09
S a(VA) 58,75 58,00 1,28
S b(VA) 58,75 57,00 2,98
S c(VA) 58,75 54,00 8,09
Estrella Desbalanceado
En este circuito se hizo uso de elementos resistivos capacitivos e inductivos de los siguientes valores:
R=100ΩC=25 µF L=260mH
XC=−106 jΩ X L=98.017 jΩ
V ∅ A=650 °VrmsV ∅ B=65−120 ° VrmsV ∅C=65120° Vrms
V LA=112.580 °VrmsV LB=112.58−90° VrmsV LC=112.58150 °Vrms
Corrientes:
I∅=I L=V ∅
R
I∅ AR=0.6120 ° Arms I∅ BC 2=0.612210° Arms I∅CL=0.612−30° Arms
Potencias:
Para la Resistencia:
PR=I∅ AR2∗R∗cos (Ө )=42.25w
QR=0VAR
SR=42.25VA
Para el capacitor:
QC=I∅ BC2∗R∗sen (Ө )=−39.86VAR
PC=0w
SC=39.86VA
Para la bobina:
QL=I∅CL2∗R∗sen (Ө )=43.08VAR
PL=0w
SC=43.08VA
Potencias totales:
QT=QR+QC+QL=3.22VAR
PT=PR+PC+PL=42.25w
ST=√PT2+QT2=42.37VA
FP=PTST
=0.997
Voltajes de Fase
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
Va 65,00 0,00 62,50 3,85Vb 65,00 -120,00 62,10 4,46Vc 65,00 120,00 66,10 1,69
Voltajes de LíneaItem Teórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
V1 112,58 30,00 108,70 3,45V2 112,58 -90,00 110,30 2,03V3 112,58 150,00 111,10 1,31
Corrientes
Item Teórico Práctico%
ErrorMagnitud (Arms)
Fase (°)Magnitud
(Arms)I R 0,65 0,00 0,65 0,00I C 0,61 210,00 0,60 2,12I L 0,66 -30,00 0,70 5,58
Potencias
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud (w)
Magnitud (w)
Q R(VAR) 0,00 -5,00 10,00
Q C(VAR) -39,86 -35,00 12,19
Q L(VAR) 43,08 45,00 4,46P R(w) 42,25 40,00 5,33P C(w) 0,00 0,00 0,00P L(w) 0,00 5,00 10,00
S R(VA) 42,25 40,00 5,33S C(VA) -39,86 35,00 3,81S L(VA) 43,08 45,00 4,46P total 42,25 45,00 6,51Q total 3,22 0,00 10,00S total 42,37 45,00 6,21
FP 1,00 0,98 1,71
Delta Desbalanceado
En este circuito se hizo uso de elementos resistivos capacitivos e inductivos de los siguientes valores:
R=100ΩC=25 µF L=260mH
XC=−106 jΩ X L=98.017 jΩ
V ∅=V L
V ∅ A=650 °VrmsV ∅ B=65−120 ° VrmsV ∅C=65120° Vrms
Se usa el método de mallas para obtener las corrientes del circuito, obteniendo lo siguiente:
Malla 1 650 °=¿ I 1∗(100 )−I 2∗(100 )
Malla 20=¿ −I 1∗(100 )+ I 2∗(100−7.98 i)−I3∗(98.017 i)
Malla 365120 °=¿ −I 2∗(98.017 i )+ I 3∗(98.017 i )
I 1=0.32868.8 ° I 2=0.613150 ° I 3=0.63986.12°
I∅ AR=I 1−I 2=0.6490 ° ArmsI∅ BC=I 2=0.613−30 ° ArmsI∅CL=I3−I2=0.66230 ° Arms
I LAR=I∅ A−I∅ B=0.32868.92 ° ArmsI LBC=I∅ B−I∅C=0.638−93 ° ArmsI LCL=I∅C−I∅ A=0.339102.8 ° Arms
Potencias:
Para la Resistencia:
PR=I∅ AR2∗R∗cos (Ө )=42.12w
QR=0VAR
SR=42.12VA
Para el capacitor:
QC=I∅ BC2∗R∗sen (Ө )=−39.93VAR
PC=0w
SC=39.93VA
Para la bobina:
QL=I∅CL2∗R∗sen (Ө )=42.95VAR
PL=0w
SC=42.95VA
Potencias totales:
QT=QR+QC+QL=3.12VAR
PT=PR+PC+PL=42.12w
ST=√PT2+QT2=42.235VA
FP=PTST
=0.997
Voltajes
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
Va 65,00 0,00 111,00 70,77Vb 65,00 -120,00 109,30 68,15Vc 65,00 120,00 110,80 70,46
Corrientes de Fase
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Arms)Fase (°)
Magnitud (Arms)
I R 0,65 0,00 1,50131,1
2
I C 0,61 210,00 1,50144,7
0
I L 0,66 30,00 1,70156,8
0
Corrientes de Línea
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Arms)Fase (°)
Magnitud (Arms)
I R 0,33 -14,56 1,15250,6
1I C 0,64 -178,00 1,15 80,25
I L 0,34 102,80 1,35298,2
3
Potencias
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud (w) Magnitud (w)
Q R(VAR) 0,00 105,00 5,00
Q C(VAR) -39,83 -140,00 251,49
Q L(VAR) 42,95 56,00 30,38
P R(w) 42,12 75,00 78,06
P C(w) 0,00 15,00 5,00
P L(w) 0,00 10,00 5,00
S R(VA) 42,12 120,00 184,90
S C(VA) 39,83 140,00 251,49
S L(VA) 42,95 56,88 32,43
P total 42,12 50,00 18,71
Q total 3,12 -35,00 1221,79
S total 42,24 60,00 42,06
FP 1,00 0,83 16,75
Estrella Desbalanceado con motor
En este circuito se hizo uso de elementos como una bombilla, una bombilla ahorradora y un motor cuyos valores son :
XM=28,1211,5ΩX B=139,514ΩX A=264 23,07Ω
V ∅ A=1120 °VrmsV ∅ B=112−120° VrmsV ∅C=112120 °Vrms
V LA=1940 °VrmsV LB=194−90° VrmsV LC=194150 °Vrms
Corrientes:
I∅=I L=V ∅
R
I∅ A−M=3,98−11,5° Arms I∅ B−B=0.8−206 ° Arms I∅C−A=0.42143 ° Arms
Potencias:
Para el motor:
PM=I∅ A−M2∗XM∗cos (Ө )=436,5w
QM=I∅ A−M2∗XM∗sen (Ө )=88,8VAR
SM=445,4VA
Para la bombilla:
PB=I∅ B−B2∗X B∗cos (Ө )=86,62w
QB=I∅ B−B2∗X B∗sen (Ө )=21,59VAR
SB=89,27VA
Para la bombilla ahorradora:
PA=I∅C−A2∗X A∗cos (Ө )=42,83w
QA=I∅C−A2∗X A∗sen (Ө )=18,24 VAR
SA=46,55VA
Potencias totales:
QT=QM+QB+QA=128,63VAR
PT=PM+PB+PA=565,99w
ST=√PT2+QT2=42.37VA
FP=PTST
=0.974
Voltajes de Fase
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
Va 112,00 0,00 112,70 0,63Vb 112,00 -120,00 111,80 0,18Vc 112,00 120,00 113,50 1,34
Voltajes de LíneaItem Teórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Vrms)Fase (°)
Magnitud (Vrms)
V1 194,00 30,00 194,60 -0,31V2 194,00 -90,00 194,80 -0,41V3 194,00 150,00 196,10 -1,08
CorrientesItem Teórico Práctico
% ErrorMagnitud
(Arms)Fase (°)
Magnitud (Arms)
I M 3,98 -11,50 4,00 0,50I B 0,80 -206,00 0,80 0,25I A 0,42 143,00 0,43 2,38I N 2,76 2,40 13,04
Potencias
ItemTeórico Práctico
% ErrorMagnitud (w)
Magnitud (w)
Q M(VAR) 88,80 95,00 6,98Q B(VAR) 21,59 25,00 15,79Q 3(VAR) 18,24 25,00 37,06
P M(w) 436,50 440,00 0,80P B(w) 86,62 85,00 1,87P 3(w) 42,83 65,00 51,76
S M(VA) 445,40 450,00 1,03S B(VA) 89,27 90,00 0,82S 3(VA) 46,55 79,00 69,71P total 565,95 420,00 25,79Q total 128,63 50,00 61,13S total 581,22 425,00 26,88
FP 0,97 0,98 0,62
REGISTRO FOTOGRAFICO
CIRCUITO ESTRELLA-ESTRELLA BALANCEADO (Resistivo)
Fotografía N.1. Bombillos conectados a una conexión trifásica en estrella
Fotografía N.2. Bombillos conectados a una conexión trifásica en estrella
CIRCUITO ESTRELLA-ESTRELLA BALANCEADO (Capacitivo)
CIRCUITO DELTA- DELTA BALANCEADO (Resistivo)
Fotografía N.3. Cargas capacitivas conectados a una conexión trifásica en estrella
Fotografía N.4. Pinza erasmus midiendo potencia aparente en una de las cargas del circuito.
Fotografía N.5. Bombillos conectados a una carga trifásica en delta.
Fotografía N.6. Bombillos conectados a una carga trifásica en delta.
Fotografía N.7. Pinza erasmus midiendo la potencia aparente en una de las ramas del circuito trifásico capacitivo.
CIRCUITO ESTRELLA-ESTRELLA DESBALANCEADO (Con cargas resistivas, capacitivas e inductivas)
Fotografía N.9. Cargas capacitivas, resistivas e inductivas conectadas a la alimentación trifásica en estrella (Para la medida de corrientes se dieron 2 vueltas a las sondas flex)
Fotografía N.10. Cargas capacitivas, resistivas e inductivas conectadas a la alimentación trifásica en estrella, conectadas al PQA (Para la medida de corrientes se dieron 2 vueltas a las sondas flex)
Fotografía N.11 Voltajes de fase, voltajes de línea y corrientes para el circuito estrella - estrella medidos por el PQA.
DELTA-DELTA DESBALANCEADO
Fotografía N.13 Conexión delta-delta, con cargas capacitivas, resistivas e inductivas.
Fotografía N.14 conexión Delta-Delta desbalanceado medición de las potencias PQA.
Fotografía N.15 Conexión Delta-Delta desbalanceada diagrama fasorial total tomado del PQA.
CONEXIÓN ETRELLA-ESTRELLA DESBALANCEADA (CON CARGAS REALES: MOTOR, BOMBILLO AHORRADOR, BOMBILLO INCANDECENTE).
Fotografía N.16 conexión Delta-Delta desbalanceada; voltajes de fase, corrientes de línea, secuencia medidas desde el PQA.
CONEXIÓN DELTA-DELTA DESBALANCEADA (CON CARGAS REALES: MOTOR, BOMBILLO AHORRADOR, BOMBILLO INCANDECENTE).
Fotografía N.17 Diagrama fasorial para voltajes y corrientes del circuito estrella-estrella tomado del PQA
Fotografía N.18 Factor de potencia, valor de potencias real, reactiva y aparente del circuito estrella.estrella tomado del PQA
Fotografía N.19 Conexión Delta-Delta desbalanceada con cargas reales: Bombillo incandescente, Bombillo ahorrador, Taladro.
Fotografía N.20 Conexión Delta-Delta Cargas Reales; voltajes de fase y de línea, corrientes de línea, secuencia medidos con el PQA.
ANEXO: SIMULACIONESFotografía N.22 Conexión Delta-Delta cargas reales; potencia activa, reactiva, aparente, factor de potencia. medidas tomadas con el PQA.
Fotografía N.21 Conexión Delta-Delta con cargas reales; Diagrama fasorial total de corrientes y voltajes medido con el PQA.
Circuito estrella-estrella resistivo balanceado:
Con neutro:
Sin neutro:
Estrella – estrella capacitivo y balanceado:
Con neutro:
Sin neutro:
Delta-delta resistivo
Estrella-estrella desbalanceado con impedancia resistiva, inductiva y capacitiva
Delta-delta desbalanceado con carga resistiva, capacitiva e inductiva
Estrella – estrella balanceado con carga resistiva, inductiva y capacitiva:
Estrella-Estrella desbalanceado con cargas reales:
Delta-Delta desbalanceado con cargas reales: