Universidad San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieraEscuela Mecnica ElctricaLaboratorio de Conversin de Energa mecnica 1

REPORTE NO.1SISTEMAS TRIFASICOS BALANCEADOS

GRUPO NO.1GRUPO NO.1 INTEGRANTES

GUATEMALA, 18 DE AGOSTO DEL 2014INTRODUCCION

En el presente trabajo se observaran y analizaran los circuitos trifsicos, especficamente los circuitos balanceados. Dentro de los circuitos trifsicos se pueden observar en la industria circuitos simtricos y asimtricos, los cuales no trataremos en este reporte. Se puede describir un circuito trifsico simtrico como el circuito que tiene sus 3 cargas balanceadas. Por lo cual se respeta que las relaciones entre la Corriente de lnea y la de fase es de aproximadamente 1.73, al igual que con la relacin entre Voltaje de lnea y de fase.

En el reporte se observaran circuitos de prueba que nos sern de utilidad para poder hacer mediciones que nos demuestre que los circuitos trifsicos que estn conectados en Estrella y en Delta estn balanceados. De esta manera es como se puede demostrar mediante las comparaciones mencionadas en este reporte que los circuitos cuentan con cargas balanceadas por tanto mantienen la relacin de cada magnitud (Voltaje y Corriente).OBJETIVO

GENERAL

Comprender como distinguir un Circuito Balanceado

ESPECIFICO

Distinguir entre voltaje de fase y de lnea Distinguir entre una conexin trifsica estrella y delta Aprender a medir circuitos trifsicos para verificar su balance.

DEMOSTRACION DE LA EN SISTEMAS TRIFASICOS

Demostracin Matemtica:1 0 1120 = (cos0+ jsen0) (cos(120)+ jsen(120))=

Demostracin Elctrica:

Supongamos que

Relacionando los vectores con un desfase entre ambos de 120 grados

Obtenemos:

Se puede concluir que el valor se forma por el desfase entre dos vectores que representan los desfases de 120 grados entre cada lnea trifsica, demostrando que las fases son simtricas y por tanto balanceadas.

CIRCUITO 1

Procedimiento y mediciones a Realizar: Conecte E1, E2, y E3 para medir los voltajes fijos de lnea a neutro y luego de lnea a lnea de la fuente de alimentacin del diagrama No. 1

Diagrama No. 1 Medicin de los voltajes de lnea y de fase Encienda la fuente de alimentacin principal y coloque el interruptor en 24V- CA en la posicin I (encendido).

Anote sus resultaos y luego apague la fuente de alimentacin. Determine los valores promedio de los voltajes de fase y de lnea.

Voltajes de fase (v)

E1-N120.5

E2-N119.7

E3-N121.6

Promedio E fase120.6

Voltajes de lnea (v)

E1-2207.9

E2-3209.3

E3-1209.0

Promedio E lnea208.73

Calcule la relacin entre los voltajes de lnea y de faseRelacin E lnea/ E fase

E lnea208.73

E fase120.6

1.7308

Encuentra usted que la aproximacin es aproximadamente igual a 1.73 ()?

SINOConecte E1, E2 y E3 para medir los voltajes variables de lnea a neutro y de lnea a lnea de la fuente de alimentacin E4-N,E5-N, E6-N, E4-5, E5-6 ,E6-5 . Encienda la fuente de alimentacin y ajuste el control de voltaje en 100% anote sus mediciones y luego apague la fuente determine el valor promedio de los voltajes de fase y de lnea.Voltajes de fase (v)

E4-N119.5

E5-N119.8

E6-N121.5

Promedio E fase120.3

Voltajes de lnea (v)

E4-5207.8

E5-6209.3

E6-4209.3

Promedio E lnea208.8

Calcule la relacin entre los voltajes de lnea y de faseRelacin E lnea/ E fase

E lnea208.8

E fase120.3

1.735

Encuentra usted que la aproximacin es aproximadamente igual a 1.73 () ?

SINO

CIRCUITO 2

Procedimiento y mediciones a Realizar: Realice el circuito trifsico conectado en estrella del diagrama No.2. Cuide que no sea conectado el neutro de la carga resistiva al neutro de la fuente. Conecte I1, I2, I3, E1, E2, E3.

Diagrama No. 2 Carga Resistiva trifsica conectada en estrella

Coloque el selector en la posicin 4-5, encienda la fuente y regule el voltaje de lnea a lnea, indicado en la figura. Mida los voltajes y corrientes.ER1=119 VER2=119 VER3=120 VIR1=0.39 AIR2=0.39 AIR3=0.38 A

Verifique los valores obtenidos, Es posible que sean aproximadamente iguales y que la carga est balanceada?

SINO Calcule el voltaje de fase promedio.Promedio EFASE= 119.33 V La relacin entre ELINEA y EFASE casi igual a ?SINO

Mida la corriente en neutro, conectando I1 como se muestra en el Diagrama No.2 y con el neutro de la fuente conectado con el neutro de la estrella.IN= 0.05 A La corriente de Neutro es 0? SI NO

Calcule la potencia activa a partir de la medicin de corriente y voltaje de fase y la potencia total de carga.PR1= 46.41 WPR2= 46.41 wPR3= 46.80 wPT = 139.62 w

Determine la corriente de fase a partir de las mediciones de corriente de Fase de cada lnea.IFASE = 0.386 a

Calcule PT , utilice el voltaje y la corriente de fase, comprelo con los datos del calculo de potencia total de carga, son casi iguales?PT = 138.18 vSI NOCIRCUITO 3

Procedimiento y mediciones a Realizar: Realice el circuito trifsico conectado en delta del Diagrama No.3. Conecte I1, I2, I3, E1, E2, E3 como se muestra, para medir las corrientes y los voltajes.Diagrama No. 3 Carga Resistiva Trifsica conectada en Tringulo

Encienda la fuente de alimentacin y ajuste el control de voltaje para el voltaje de lnea a lnea Es (E4-5, E5-6 o E6-5).

Mida las corrientes y voltajes del circuito y luego apague la fuente de alimentacin, se obtuvieron los siguientes datos:

Los voltajes y corrientes medidas en cada carga individual son iguales, esto demuestra que la carga est balanceada

La corriente promedio de fase, a partir de las mediciones anteriores es:Promedio CIRCUITO 4

Procedimiento y mediciones a Realizar: Realice el circuito trifsico conectado en delta del Diagrama No.4. Conecte I1, I2, I3, E1, E2, E3 como se muestra, para medir las corrientes y los voltajes de lnea de la carga en triangulo. Asegrese que Es esta ajustado con el mismo valor que el utilizado en el circuito anterior.Diagrama No.4 Carga Resistiva Trifsica conectada en Tringulo Mediciones de Lnea

Mida y anote las corrientes de linea y luego apague la fuente de alimentacion. Determine la corriente promedio de linea.I1= 1.13A. I2= 1.15A. I3=1.13A.Promedio Ilineas=1.1367

Calcular relacion entre la corriente promedio de linea y l corriente promedio de fase.

Resulta igual a 3?SI NO

El resultado de relacion entre corriente de linea y fase, se acerca a .

Utilizando los resultados de las mediciones del circuito anterior, calcule la potencia activa consumida en cada fase del circuito y la potencia total consumida por la carga.PR1 = ER1 x IR1 = 206 x 0.66 = 135.96 WPR2 = ER2 x IR2 = 206 x 0.66 = 135.96 WPR3 = ER3 x IR3 =206 x 0.66 = 135.96 WPT = PR1 + PR2 + PR3 = 135.96 + 135.96 + 135.96 = 407.88 W

Determine el coltaje de fase empleando los valores medidos en la etapa 24.Efase = 206 V resultado tomado en base a las mediciones tomadas en el circuito anterior.

Calcule PT utilizando el voltaje de fase y comparelo con la calculada con los valores de medicion del circuito No.3, Son aproximadamente iguales?PT = 3(Efase x I fase ) = 3( 206 x 0.66) = 407.88 W

SI NO

Es igual a la potencia calculada con los datos de la medicion del circuito No.3

Procedimiento Final

Asegurarse que todo el equipo quede completamente desconectado y sin energa.Observe que la perilla del ajuste del voltaje este completamente hacia la izquierda. Tape el panel de trabajo y retrese a su escritorio para hacer los clculos y conclusiones necesarios.

CONCLUSIONES

Despus de que se ha medido los voltajes y corrientes de lnea y de fase de las cargas resistivas en triangulo y estrella se encontr la relacin del factor 1.73 o demostrando que estn balanceados los circuitos.

Se observaron las diferencias entre los voltajes de lnea y de fase, destacando la diferencia en la forma y la referencia desde donde se miden los voltajes de igual forma con las corrientes.

Se observaron las diferencias entre la conexin trifsica estrella y delta y las mediciones que en cada una existen destacando las caractersticas elctricas que cada una nos provee.

Observando las mediciones obtenidas y analizando los clculos que de ellas se pueden obtener, se detalla como verificar que un circuito este completamente en balance. Esto con el fin de poder comprender como distinguir entre un circuito simtrico y uno sin simetra elctrica. PREGUNTAS

1. En un circuito balanceado conectado en estrellaR//. Los voltajes corrientes de lnea son iguales a los de la carga.2. En un circuito balanceado conectado en trianguloR//. La corriente de lnea es veces mayor que la corriente de fase.3. Cul es el voltaje de lnea a neutro (fase) en un circuito balanceado conectado en estrella, si el voltaje de lnea a lnea es de 346 voltios?R//. El voltaje ser la divisin del voltaje de lnea por raz cuadrada de 3, lo cual da como resultado aprox. 200 voltios.4. Cul es la corriente de lnea en una carga resistiva balanceada conectada en triangulo, si la corriente de carga a travs de cada rama es de 10 Amperios?R//. Es el producto de la corriente de cada rama por raz cuadrada de 3, lo cual da como resultado aprox. 17.3 Amperios.5. La corriente de lnea de una carga resistiva trifsica balanceada conectada en estrella es de 25 Amperios. Qu sucede si se desconecta el conductor neutro?R//. Nada, porque no hay corriente en el neutro.

E-GRAFIAS

https://campusvirtual.ull.es/ocw/pluginfile.php/2124/mod_resource/content/0/Temario/Tema4.pdf

http://www.trifasicos.com/analisis.php

http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/ceballos/materias/circuitos1/CircuitosTrifasicosGC.pdf