ELÉCTRICA TRANSFORMADORES

Experimento De Laboratorio No. 45

Circuitos Trifásicos

ITM18

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Objetivos

1.- Estudiar la relación existente entre el valor del voltaje y el de la corriente en circuitos trifásicos.2.- Aprenderá a hacer conexiones en delta y estrella.3.- Calcular la potencia en circuitos trifásicos.

Exposición

En la mayoría de los casos, los circuitos trifásicos son simétricos. Se componen de tres ramas idénticas, cada una de las cuales tiene 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 los circuitos más difíciles de manejar que los circuitos monofásicos .Los circuitos trifásicos no balanceados constituyen un caso especial. El análisis de estos circuitos es más difícil y no se estudiara en este manual. Los sistemas trifásicos se conectan por lo general en una configuración 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 sigue.

Instrumentos y Equipo

Módulo de fuente de alimentación (0-120/208V a-c) EMS 8821Módulo de medición de c-a (250/250/250V) EMS 8426Módulo de medición de c-a (0.5/0.5/0.5A) EMS 8425Módulo de resistencia EMS 8311Cables de conexión EMS 8941

Procedimiento

Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente

c) Mida y anote cada voltaje de línea a línea.

E 4-5 = 205 V c-a E 5-6 = 205 V c-a E 4-6 = 208 V c-a

d) Reduzca el voltaje a cero y desconecta la fuente de alimentación

e) Calcule el valor medio del voltaje de línea a línea.

E línea a línea = 205 V c-a

2.a) Vuelva a conectar los 3 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 (según lo indique el voltímetro de la fuente de alimentación).

c) Mida y anote cada voltaje de línea al neutro.

E 4 a N = 1 20 V c-a E 5 a N = 110 V c-a E 6 a N = 120 V c-a

d) Vuelva el voltaje a cero y desconecte la fuente alimentación.

e) Calcule el valor medio del voltaje del line a neutro.

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esté conectada! ¡La fuente debe estar desconectada después de hacer cada medición!

1.a) Conecte el circuito de la figura 45-1,

utilizando los módulos EMS de fuente de alimentación y medición c-a.

b) Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje de línea neutro exactamente a 120V c-a (según lo que indique el voltímetro de la fuente de alimentación).

E línea a neutro = 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 de línea a neutro.

E línea a línea/ E línea a neutro = 1.72 .

b) Considere esta relación y diga si es aproximadamente igual a la raíz cuadrada de √3*(1.73)

Si .

4.a) Repita los procedimientos 1 y 2;

pero en esta ocasión mida el voltaje de las terminales de salida fija de la fuente de alimentación.

E1 a 2 = 218 V c-a E1 a N = 128 V c-a E2 a 3 = 218 V c-a E2 a N = 125 V c-a E1 a 3 = 220 V c-a E3 a N = 128 V c-a

b) ¿Son más o menos iguales los voltajes fijos de línea a línea y al neutro?

Si son más o menos iguales .

c) ¿Es monofásico o trifásico el voltaje entre dos terminales cualesquiera? Trifásica .

b) Ajuste cada sección de resistencia a 400Ω.

c) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 208V c-a.

d) Mida y anote los voltajes y las corrientes que pasan por las 3 resistencias de carga R1, R2 y R3.

E1 = 120 V c-a I1 = 0.319 A c-a.E2 = 120 V c-a I2 = 0.319 A c-a.E3 = 120 V c-a I3 = 0.319 A c-a.

e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.

f) ¿Están más o menos, bien balanceadas las corrientes y los voltajes? Si .

g) Calcule el valor medio del voltaje de carga.E Carga = 120 V c-a.

h) ¿Cuál es el valor medio del voltaje de línea a línea? (De acuerdo con el procedimiento 1) (e),E línea a línea = 218.66 V c-a.

i) Calcule la relación entre el valor medio del voltaje de línea a línea y el valor medio del voltaje de carga.

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5.a) Conecte el circuito en estrella como

se ilustra en la figura 45-2, usando los módulos EMS de Resistencia y Medición de c-a. Utilice secciones resistencia sencilla para las cargas R1, R2 y R3. No conecte el neutro del Módulo de Resistencia al neutro de la fuente de alimentación.

E línea a línea / E carga = 1.82 .

j) ¿Es esta relación aproximadamente igual a la raíz cuadrada de √3*(1.73)? Sí .

k) Calcule la potencia disipada en cada resistencia de carga.

P1 = 38.3 WP2 = 36.5 WP3 = 38.3 W

1.Calcule la potencia trifásica total PT.

PT = 113.1 W

6.a) Conecte el circuito en delta,

ilustrado en la figura 45-3.

b) Ajuste cada sección de resistencia a 400Ω.

c) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 120V c-a., línea a línea.

d) Mida y anote los voltajes y las corrientes de las 3 resistencias de carga R1, R2 y R3.

E1 = 120 V c-a I1 = 0.30 A c-a E2 = 120 V c-a I2 = 0.30

k) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.

l) Calcule el valor medio de la corriente de línea.

I línea = 0.5 A c-a

m)Calcule la relación que hay entre el valor medio de la corriente y el valor máximo de la corriente de carga.

I línea/ I carga = 0.5/ 0.30 = 1.66 .

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A c-a E3 = 120 V c-a I3 = 0.30 A c-a

e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.

f) ¿Están más o menos balanceados los voltajes y las corrientes? Si .

g) Calcule el valor medio de la corriente de carga.

I carga = 0.30 A c-a

h) Desconecte los 3 medidores de corriente y conéctelos en serie con las terminales de la fuente de alimentación 4, 5 y 6. Reemplace los medidores de corriente que acaba de quitar con cables de conexión, como se indica la figura 45.4.

i) Conecte la fuente de alimentación y ajústela 120V c-a.

j) Mida y anote las 3 corrientes de línea.

I4 = .53 A c-aI5 = .53 A c-aI6 = .53 A c-a

n) ¿Es esta una relación aproximadamente igual a la √3 (1.73)?

Si es aproximadamente igual.

o) Calcule la potencia que disipa cada resistencia de carga. P1 = 36 W P2 = 36 W P3 = 36 W

p) Calcule la potencia trifásica total PT.

PT = 108 W

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