INFORMEPrctica 4. Circuitos trifsicos balanceadosAnlisis de circuitos trifsicos balanceados

CIRCUITOS AVANZADOS

PRESENTADO A: EIDER ALEXANDER NARVEZ

ALUMNOS:

FREDY ALARCON PRADA

JAIME LPEZ CORTES

PABLO MOJICA VEGA

BOGOTA D.C.2014OBJETIVOS:

Determinar experimentalmente las relaciones matemticas, tanto en magnitud como en fase, entre voltajes y corrientes de lnea vs voltajes y corrientes de fase, en circuitos trifsicos balanceados conectados en Estrella o en Delta.

Determinar y analizar mediante simulaciones, el comportamiento en el tiempo de la potencia instantnea trifsica.

Comprobar experimentalmente la equivalencia de impedancias en circuitos trifsicos balanceados.

MARCO TERICO

Un sistema trifsico es un sistema de produccin, distribucin y consumo de energa elctrica formado por tres corrientes alternas monofsicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120, y estn dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofsicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.

Un sistema trifsico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y estn desfasados simtricamente.

Un sistema trifsico presenta dos tipos de conexiones la primera es delta y la segunda es estrella, cada una de estas presentan diferentes condiciones propias de esta misma como la tensiones y corrientes nominales. El tipo de conexin se rige dependiendo de las cargas que presenta el circuito ya sea balanceada o desbalanceada.

Una carga balanceada es aquella en la cual todas sus lneas de carga son exactamente iguales. Una carga desbalanceada es aquella en la cual alguna de las lneas o dos de estas mismas son diferentes Segn la conexin que presente el circuito y el tipo de su carga se puede determinar las diferentes potencias ya que si es un sistema balanceado estas son las mismas para cada una de las cargas su nica variacin es en la potencia total la cual se multiplica por el nmero de cargas y en el desbalanceado estas son diferentes en cada carga. Estas potencias tienen en comn la multiplicacin de raz de 3 que es general para circuitos trifsicos. As de esta manera se puede determinar las ecuaciones para determinar potencias en las cuales se toma la tensin y la corriente de lnea ms no la de fase como se muestra a continuacin:

Voltajes trifsicos balanceadosPara que los tres voltajes de un sistema trifsico estn balanceados debern tener amplitudes y frecuencias idnticas y estar fuera de fase entre s exactamente 120.En un sistema trifsico balanceado la suma de los voltajes es igual a cero:Va + Vb + Vc = 0Circuito trifsico balanceadoSi las cargas se encuentran de manera que las corrientes producidas por los voltajes balanceados del circuito tambin estn balanceadas entonces todo el circuito est balanceado.Voltajes de faseCada bobina del generador puede ser representada como una fuente de voltaje senoidal.Para identificar a cada voltaje se les da el nombre de voltaje de la fase a, de la fase b y de la fase c.

Secuencia de fase positivaPor convencin se toma siempre como voltaje de referencia al voltaje de fase a.Cuando el voltaje de fase b est retrasado del voltaje de fase a 120 y el voltaje de fase c est adelantado al de fase a por 120 se dice que la secuencia de fase es positiva. En esta secuencia de fase los voltajes alcanzan su valor pico en la secuencia a-b-c.Los voltajes de a, b y c representados con fasores son los siguientes:

En donde Vm es la magnitud del voltaje de la fase a.Secuencia de fase negativaEn la secuencia de fase negativa el voltaje de fase b est adelantado 120 al de la fase a. y el voltaje de fase c est atrasado 120 al de la fase a.

NeutroNormalmente los generadores trifsicos estn conectados en Y para as tener un punto neutro en comn a los tres voltajes. Raramente se conectan en delta los voltajes del generador ya que en conexin en delta los voltajes no estn perfectamente balanceados provocando un voltaje neto entre ellos y en consecuencia una corriente circulando en la delta.

Balanceado derivacin 1

Va = 30 0 vVb = 30 -120 vVc = 30 120 v

Ia = Ia + I1Ib = Ib + I2Ic = Ic + I3

(I1 1) = IIaI = + WL= (377)(0.9) = 339.3 (I1 1) = (seccion R) (seccion L)

IIaI = 0.02 A + II1I = 0.088 A II1 1I = 0.1A

Ia = 0.02 -30 A + I1 = 0.088 -30 A I1 1 = 0.1 -30 A

Ib = 0.02 -150 A + I2 = 0.088 -150 A Ib 1 = 0.1 -150 A

Ic = 0.02 90 A + I3 = 0.088 90 A Ib 1 = 0.1 90 A

Balanceado derivacin 2

Va = 30 0 vVb = 30 -120 vVc = 30 120 v

Ia = Ia + I1Ib = Ib + I2Ic = Ic + I3

(I1 1) = I(a) + I(1) =

+

I Ia I = 0.09 A + I I1I = 0.028 A

Ia = 0.09 -30 A I1 = 0.28 -30 A

Ib = 0.09 -150 A I2 = 0.28 -150 A

Ic = 0.09 90 A I3 = 0.28 90 A

Balanceado delta

R=150 / pos =6L = 0.64 / pos = 6

Z = jwL = xj377(0.64) = 241.28jZ = 150+241.28

Va = 30 0Vb = 30 -120Vc = 30 120

IIa = = = 0.1055 -58.13 A

IIb = = 0.1055 -178.13 A

IIc = = 0.1055 61.86 A

IIa = IIab -30

BIBLIOGRAFA

Manual prctico electricidad ingenieros ; Donald G. Fink

Electricidad industrial: Volumen 2; Chester L. Dawes.

Circuitos elctricos; Richard C. Dorf.

Anlisis de circuitos en ingeniera; Hayt Kemerly Durbin, octava edicin, Mc Graw Hill.