INFORME DE EXPERIMENTO DE LABORATORIO N°- 45 CIRCUITOS TRIFASICOS
Introducción
INSTRUMENTOS Y EQUIPOS
Un sistema polifásico está formado por dos o más tensiones iguales con diferencias de fase constantes que suministran energía a las cargas conectadas a las líneas. En un sistema de dos fases, o bifásicos, la diferencia de fase entre las tensiones es de 90 grados, mientras que en los trifásicos dicha diferencia es de 120. 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 comúnmente utilizados para la generación y transmisión de la energía eléctrica. Las tensiones inducidas en lastres bobinas igualmente espaciadas presentan una diferencia de fase de 120 grados, una vez que la bobina A alcance un máximo le sigue la B y después la C; en este caso se le denomina secuencia ABC, en esta secuencia los fasores giran en sentido contrario a las agujas del reloj, tomando como referencia un punto fijo. La rotación de los fasores en sentido contrario daría lugar a la secuencia CBA. Dependiendo de las conexiones de los extremos de los inductores estos darán origen a una conexión delta o estrella
Módulo de punto de alimentación (0 120/208V/3φ)
EMS 8821
Módulo de medición de c-a (250/250/250V)
EMS 8426
Módulo de medición de c-a (0,5/0,5/0,5A)
EMS 8425
Módulo de resistencia
EMS 8311
Cables de conexión
EMS 8941
PROCEDIMIENTOS Advertencia:
¡En
este
experimento
de
laboratorio se maneja altos voltajes! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de hacer cada conexión!
1. a) Conecte el circuito que se ilustra en la
figura 45-1, utilizando los módulos EMS de fuente de alimentación y medición de c-a. b) Conecte la fuente de alimentación y
ajuste el voltaje de línea a neutro exactamente a 120V c-a (según lo OBJETIVOS
indique el voltímetro de la fuente de
1. Estudiar la relación existente entre el
valor del voltaje y el de la corriente en circuitos trifásicos. delta y estrella. trifásicos.
la
potencia
c) Mida y anote cada voltaje de línea a
línea.
2. Aprender cómo se hace conexión en 3. Calcular
alimentación).
en
circuitos
Reduzca
el voltaje a cero y
desconecte
la
fuente
de
b) Considere esta relación y diga si es
aproximadamente
alimentación.
cuadrada de
e) Calcule el valor medio del voltaje
Sí
igual
a
la
raíz
√
de línea.
[]
4. a) Repita el procedimiento 1 2; pero en
esta ocasión mida los voltajes desde las terminales de salida fija de la fuente de alimentación.
2. a) Vuelva a conectar los tres 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 120 V c-a. c) Mida y anote cada voltaje de línea a
neutro.
b) ¿Son más o menos los voltajes fijos de
línea a línea y de línea al neutro? Sí c) ¿Es monofásico o trifásico el voltaje
entre dos terminales cualesquiera? d) Vuelva el voltaje a cero y desconecte
la fuente de alimentación. e) Calcule el valor medio del voltaje de
línea al neutro.
[] 3. a) Calcule la relación entre el valor medio
Monofásico 5. a) Conecte el circuito en estrella como se
ilustra en la figura, usando los módulos EMS de Resistencias y medición de c-a. Utilice secciones de resistencias sencillas para las cargas R1, R2, R3. No conecte el neutro del módulo de resistencia al neutro de la fuente de alimentación.
del voltaje de línea a línea y el valor
b) Ajuste cada sección de resistencia a
medio del voltaje de línea al neutro.
400 ohms.
[] []
c) Conecte la fuente de alimentación y
ajústela a 208V c-a.
d) Mida y anote los voltajes de las
k) Calcule la potencia disipada por cada
corrientes
resistencia de carga.
que
pasa
por
las
tres
resistencias de cargas R1, R2, R3.
l) Calcule la potencia trifásica total
e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte
la fuente de alimentación. f) ¿Está, más o menos, bien balanceadas
.
6. a) Conecte el circuito en delta, ilustrado
las corrientes y los voltajes?
en la figura.
Sí
b) Ajuste cada sección de resistencia a
g) Calcule el valor medio del voltaje de
400 ohms. c) Conecte la fuente de alimentación y
carga.
[]
ajústela a 120 V c-a, línea a línea. d) Mida y anote los voltajes y las
corrientes de las tres resistencias de cada R1, R2, R3.
h) ¿Cuál es el valor medio del voltaje de
línea a línea? (De acuerdo con el procedimiento 1.e):
i) Calcule la relación entre el valor medio
del voltaje de línea a línea y el valor medio del voltaje de carga.
e) Reduzca el voltaje a cero y desconecte
Sí
f) ¿Esta más o menos bien balanceados
los voltajes y las corrientes?
j) ¿Es esta una relación
aproximadamente igual a la
la fuente de alimentación.
√ (1,73)?
Sí g) Calcule el valor medio de la corriente
de carga.
o) Calcule la potencia que disipa cada
resistencia de carga.
h) Desconecte los tres medidores de
corriente y conéctelos en serie con las terminales de la fuente de alimentación 4, 5 y 6. Remplace los medidores de
p) Calcule la potencia trifásico total
corriente que acaba de quitar con cables de conexión, como se indica en la figura.
i) Conecte la fuente de alimentación a PRUEBA DE CONOCIMIENTOS
ajústela a 120 V c-a. j) Mida y anote las tres corrientes de
línea.
1. En un circuito conectado en estrella, si e l
voltaje de línea a línea es 346 volts, ¿Cuál es el voltaje de línea al neutro?
√ √
k) reduzca el voltaje a cero y desconecte
la fuente de alimentación. l) Calcule el valor medio de la corriente
de línea.
2. En un circuito conectado en delta, la
corriente es 20 amperes en cada resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente
de línea?
√ √
m) Calcule la relación que hay entre el
valor medio de la corriente de línea y el valor medio de la corriente de carga.
n)
¿Es
esta
una
aproximadamente igual a la Si
relación
√ ?
3. En un cuito conectado en estrella, la
corriente es de 10 amperes en cada resistencia de carga. ¿Cuál es la corriente de línea? En un circuito conectado en estrella la
,
RECOMENDACIONES: 4. Tres cargas con una resistencia de 10
ohms cada una, se conecta en estrella. La
Se debe tener cuidado durante la
potencia trifásica total es de 3000 watts.
conexión
¿Cuál es el voltaje de línea a línea de la
instrumentos ya que un descuido puede
fuente de alimentación?
√ √ √ 5. Se conecta tres resistencias de 11 ohms
en delta, a una línea trifásica de 440 volts. ¿Cuál es la corriente de linea?
√ √ ¿Cuál es la potencia trifásica total?
√ (√ )
de
los
provocar
cables que
en
los
estos
se
quemen.
Para este experimento se manejan altos voltajes, por lo cual no se debe hacer ninguna conexión cuando la fuente
de
alimentación
este
conectada.
Tomar en cuenta que la perilla de ajuste de voltaje de la fuente no responde adecuadamente que para cambiar de voltaje se debe hacer presión ella, se sugiere que está dañada por lo que se recomienda una
revisión
por
parte
de
responsables de los instrumentos.
los
ANALISIS DE RESULTADOS
Practica 2 Valores de voltaje y corriente: Medidos
Practica 1. Valores de voltajes: Medidos y calculados Voltaje de línea a línea medido 215 212 204
Voltaje de línea a neutro medido 125 125 119
Valor medio voltaje calculado
118.67
del
Relación entre valor medio de línea a línea y el valor de línea a neutro (calculado)
R=208/ 118.67 R=1.745
Observación
Cumple
Voltaje (208v) 215 212 204
Corriente (A) 125 125 119
Conclusión
Los voltajes de linea a linea y a neutro no son estables.
Voltaje de la carga
Intensidad carga 0.3 0.29 0.3
121 121 119 Observación
con
√
de
Los voltajes corrientes encuentran balanceados
la
la
y se
relación de , y el valor de 208 es el valor calculado CONCLUSIONES:
Potencia disipada (Watts) Potencia trifásica total (Watts)
P1=36.3 P2=35.09 P3=35.7 107.09.
En los circuitos en forma de estrella al medir
los
voltajes
los
tres
miden
exactamente igual, los voltajes de línea a línea es de 208 V mientras que el Voltaje de fase es de 120 al aplicar VF = VL/
√ ,
despejando VL / VF cumplimos con la relación de
√ . Esto nos demuestra que
el circuito mostrado en la figura estaba
realizado de forma correcta y se pudo comprobar la teoría en la práctica.
En el circuito en forma de triángulo utilizamos un voltaje de línea a línea de 120 V, por lo tanto al medir los voltajes de fase son exactamente los mismos, por lo tanto se determinó que el VF = VL, cave recalcar que la intensidad que pasa por las cargas es la misma quedando de esta
forma demostrada la siguiente relación IF = IL/
√ .
En el diagrama del tercer circuito cuya conexión se encontraba en triángulo, se apreciaba una cierta complejidad pero con menor dificultad ya que se eliminaba la utilización de los voltímetros, se determinó que las I1, I2, I 3 aumentaron en relación con el anterior circuito, en un porcentaje mínimo.
