Lab07 METROLOGIA ELECTRICA

2015-1

Nro. DD-106 Página 1/9

Laboratori o de Medidas Medidas Eléctric as

MEDIDAS ELÉCTRICAS LABORATORIO LABORATORIO N° 07 MEDIDORES DE ENERGÍA MONOFÁSICOS Y TRIFÁSICOS Y MEDIDORES MULTIFUNCION “

”

Mamani Mamani Abarca Jeanlu Manuel Manuel Al um no (os ):

Grupo

:

A

Semestre

:

III

Fecha de entr ega

:

10 11 2017 2017 Hora:

Nota:

I.I.- Objetivos: -

Conectar en forma correcta un medidor de energía monofásico de dos y de tres hilos. Contrastar medidores de energía monofásicos por diferentes métodos.

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Laboratori o de Medidas Eléctricas


Conectar en forma correcta medidores de energía trifásicos de tres y cuatro hilos. Contrastar medidores de energía trifásicos.

II.- Recursos: -

01 Medidor de energía monofásico de dos hilos 220V. 01 Medidor de energía monofásico de tres hilos 220V. 02 Medidores de energía monofásicos idénticos 220V. 01 Medidor de energía trifásico de tres hilos y dos elementos 380V. 01 Medidor de energía trifásico de cuatro hilos y tres elementos 380V. 02 Vatímetros monofásicos 01 Multímetro digital 01 Pinza amperimétrica 01 Cronómetro 02 Cargas resistivas modelo SE2666-9P. 01 Fuente de tensión alterna trifásica con neutro constante 380/220 V. 02 Fuentes de tensión alterna monofásica variable. Conductores de conexión.

III.- Fundamento t eórico: CONTADORES DE ENERGÍA Las mediciones de la energía eléctrica que se efectúan mediante medidores o contadores, se utilizan para calcular el valor de la energía que vende al consumidor la compañía suministradora. También se utilizan para el control de la energía gastada en las redes, fábricas, etc. La energía utilizada o suministrada se puede determinar de la manera siguiente: cuando de una línea se recibe una intensidad de corriente i bajo tensión u, donde tanto u como i pueden variar en el tiempo; la potencia instantánea es p = i · u y la energía A utilizada entre los instantes t1 y t2 se puede expresar: A =



t2

t1

p · d t =



t2

t1

u · i · dt

La función de un medidor de energía o contador es sumar e indicar este trabajo eléctrico que corresponde al consumo de la energí a, en forma continua. En consecuencia, la medición de la energía es la medición de la potencia con la simultánea integración en el tiempo y, un medidor o contador de energía es en realidad un vatímetro giratorio provisto de un dispositivo integrador-numerador. El medidor de energía eléctrica funciona de la form a siguiente: mientras no se consume energía, sólo existe el flujo Øv y el medidor queda parado; al consumir energía, aparece además el flujo Øi y el medidor se pone en marcha impulsado por el momento motor Mm. Al principio el movimiento del disco es lento y por lo tanto el par de frenado MF es muy débil: A medida que la velocidad del disco va aumentando, también crece el par frenado hasta que se establece el equilibrio entre los dos momentos de torsión Mm y MF. Debido a la forma del imán en freno y a la constru cción de su soporte, se puede influir sobre la velocidad del disco y obtener así una reg ulación muy precisa del número de revoluciones del rotor en un margen muy amplio.

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IV.- Procedimiento: A) Medi do res de energía mo nofásicos. A,1) Mét odo Retór ico – Medidor monofásico de dos hilos. 1.- Armar el circuito de la figura Nº 1. 2.- Tomar nota de la constante del medidor de energía: ________0.03 kw/h__________

Figura Nº 1

3.- Conectar como carga una resistencia de 200. 4.- Alimentar el circuito con una tensión de 220V (tensión L-N directa de la red) y medir el tiempo en segundos para los números de revoluciones predeterminados en la tabla Nº1 tomando nota de la corriente consumida por la carga.

Tensión L1 - N 220.1 V 220.1 V 220.1V 220.1 V

Tabla Nº1 n. Corriente (revoluciones consumida ) 1.268 A 1 1.02 A 2 1.01 A 3 1.008 A 4

t. (segundos) 60 s 120 s 240 s 360 s

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5.- Desconectar la fuente. 6.- Invierta la polaridad del circuito amperimétrico permutando solo los terminales 1 y 3 y energice nuevamente el circuito. Describa lo que sucede. Según la experiencia se logró observar que el sentido de giro del disco del medidor de energía cambia en sentido contrario. 7.- Desconectar la fuente. 8.- Para el caso de 4 revoluciones calcular la energía consumida por la carga valiéndose de las medidas de tensión, corriente y el respectivo tiempo. 9.- Contrastar la medida indicada por el medidor de energía tomando como patrón la energía calculada anteriormente.

Formula

Valores

Resultad o

10.- ¿Guarda relación lineal el tiempo con el número de revoluciones? __si___ ¿Por qué? Porque los tiempos están en una relación de tiempos es de 60 s cada uno.

B) Medidores de energía trifásico s. B,1) Medidor de energía trifásico de tres hilo s y do s elementos. 1.- Armar el circuito de la figura Nº5. Debe considerarse los valores de resistencia por fase según la tabla Nº4. 2.- Tomar nota de la constante del medidor de energía: _________0.08 kw/h___________

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Figura Nº5.

3.- Alimentar el circuito con una tensión aproximada de 220 V. (trifásico de la red). Tomar nota de la lectura de los instrumentos conectados. 4.- Medir el tiempo que demora en dar una revolución el disco del medidor de energía trifásico.

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Tabla Nº 4 / fase

UL-L

I1

I2

I3

P1

P2

100

220 V

1.225 A

1.205 A

1.23 A

269.06 W

270.6 W

Kw – h trifásico Rev. t. (seg) 1

215 s

5.- Desconectar la fuente.

6.- Calcular la potencia de la cargas trifásicas empleando los datos del medidor de energía trifásico de tres hilos y dos elementos de la tabla Nº4. 7.- Contrastar los datos anteriormente calculados contra la potencia trifásica indicada por los vatímetros (P1 y P2).

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Formula

Valores


Resultado

B,2) Medidor de energía trifásico de cuatro hi los y tres elementos. 1.- Armar el circuito de la figura Nº 6. 2.- Tomar nota de la constante del medidor de energía: ________0.01 kw/h____________ 3.- La carga trifásica estará compuesta por resistencias de 100. 4.- Alimentar el circuito con una tensión de aproximadamente 380V (trifásico de la red). 5.- Medir el tiempo que demora en dar una revolución el disco del medidor.

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Figura Nº 6

Tabla Nº 5 R. fase R1 100 R2 100 R3 100

U L-L

I1

I2

I3

220 V

1.210 A

1.21 A

1.228 A

Kw – h trifásico Rev. t. (seg.)

1

227 s

6.- Desconectar la fuente. 7.- Calcular la energía consumida por cada fase para el tiempo medido en la tabla Nº5 utilizando los datos de la misma tabla. 8.- Calcular la energía total trifásica. 9.- Contrastar la energía medida por medidor de energía trifásico en función de la energía calculada

Formula

Valores

Resultado

10.- ¿En que casos se utiliza el medidor de energía trifásico de tres hilos y dos elementos? Es utilizado para medir consumos de energía eléctrica, de aquellos clientes que cuentan con centros de transformación, cuyos transformadores trifásicos o bancos de transformadores en su lado primario estén conectados en delta.

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11.- ¿En que casos se utiliza el medidor de energía trifásico de cuatro hilos y tres elementos? Es utilizado para: Para medir el consumo de energía de servicios trifásicos cuatro hilos estrella, • se tiene un medidor de tres elementos motores (FORMA 16A), donde cada elemento está conformado por una bobina de corriente y una bobina de potencial para 120 ó 127 V. fase-neutro. Para medir el consumo de energía de servicios trifásicos cuatro hilos delta •

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