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Experiencia 8 – Laboratorio Circuitos Eléctricos 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA EXPERIENCIA N°8 – PRE INFORME MEDICION DE VOLTAJE EN SISTEMAS TRIFASICOS

ALUMNO: LLAGAS CORONADO SAUL JONATAN JOSUE CODIGO: 1623225135 DOCENTE: ING. ABILIO BERNARDINO CUZCANO RIVAS CURSO: CIRCUITOS ELECTRICOS 2 HORARIO: 90G 11:20AM- 1:00PM

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Experiencia 8 – Laboratorio Circuitos Eléctricos 2 EXPERIENCIA N°8 MEDICION DE VOLTAJE EN SISTEMAS TRIFASICOS

I. 

II.

OBJETIVOS Medir las magnitudes de tensión y corriente en circuitos con fuente trifásica simétrica y cargas asimétricas en Y (con y sin neutro) y delta.

EQUIPOS Y MATERIALES      

III.

01 Amperímetro en AC. 01 Multímetro digital. 02 Focos de 100W/220V. 01 Bobina de 0.16H/4Ω. 01 Capacitor de 10μF. Conectores diversos.

INFORME PREVIO 1. Considere un circuito de la figura 9.1, con una fuente trifásica simétrica de secuencia negativa, una tensión entre líneas de 220v y una frecuencia de 60Hz.

𝐼1

𝐼2

Fig 9.1

a. Resuelva el circuito y obtenga el valor de las tensiones y de las corrientes en cada uno de los elementos, tomando en cuenta un circuito con neutro con R1= 200Ω y R2= 420Ω. SOLUCION:

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𝑍𝐴 = 200Ω = 200⟨0° 𝑍𝐵 = (420 + 𝑗 ∗ 60 ∗ 0.16)Ω = 420⟨1.30° 𝑗 Ω = 1666.6⟨−90° 60 ∗ 10 ∗ 10−6 Siendo el voltaje 220 (secuencia negativa) 𝑉𝐿 𝑉𝐹 = √3 220 𝑉𝐹 = = 127 √3 Las tensiones de fase serían: 𝑍𝐶 = −

𝑉𝐴𝑁 = 127⟨−90°

𝑉𝐵𝑁 = 127⟨30°

𝑉𝐶𝑁 = 127⟨150°

Y las corrientes de línea serían: 𝐼𝐴 =

𝐼𝐵 =

𝐼𝐶 =

𝑉𝐴𝑁 127⟨−90° = = 0.635⟨−90° 𝑍𝐴 200⟨0°

𝑉𝐵𝑁 127⟨30° = = 0.302⟨28,70° 𝑍𝐵 420⟨1.30°

𝑉𝐶𝑁 127⟨150° = = 0.076⟨−60° 𝑍𝐶 1666.6⟨−90°

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Experiencia 8 – Laboratorio Circuitos Eléctricos 2 b. Resuelva el circuito y obtenga el valor de las tensiones y de las corrientes en cada uno de los elementos, tomando en cuenta un circuito sin neutro con R1= 570Ω y R2= 550Ω.

𝑍𝐴 = 570Ω = 570⟨0° 𝑍𝐵 = (550 + 𝑗 ∗ 60 ∗ 0.16)Ω = 550⟨0.99° 𝑗 Ω = 1666.6⟨−90° 60 ∗ 10 ∗ 10−6 Siendo el voltaje 220 (secuencia negativa) Las tensiones de línea serían: 𝑉𝐴𝐵 = 220⟨−120° 𝑍𝐶 = −

𝑉𝐵𝐶 = 220⟨0° 𝑉𝐶𝐴 = 220⟨120° Luego por el método de mallas: 𝐼1 (570⟨0° + 550⟨0.99°) − 𝐼2 550⟨0.99° = 220⟨−120° −𝐼1 550⟨0.99° + 𝐼2 (550⟨0.99° + 1666.6⟨−90°) = 220⟨0° 𝐼1 = 0.14⟨−117.36° 𝐼2 = 0.17⟨99.44° 4

Experiencia 8 – Laboratorio Circuitos Eléctricos 2 Las corrientes de línea serían: 𝐼𝐴 = 𝐼1 = 0.14⟨−117.36°𝐴 𝐼𝐵 = 𝐼2 − 𝐼1 = 0.29⟨82.88°𝐴 𝐼𝐶 = −𝐼2 = 0.17⟨−80.56°𝐴 Y las tensiones en las tres impedancias son: 𝑉𝑍𝐴 = 𝐼𝐴 ∗ 𝑍𝐴 = 79.8⟨−117.36°𝑉 𝑉𝑍𝐵 = 𝐼𝐵 ∗ 𝑍𝐵 = 159.5⟨83.87°𝑉 𝑉𝑍𝐶 = 𝐼𝐶 ∗ 𝑍𝐶 = 283.322⟨−170.56°𝑉

2. Considere un circuito de la figura 9.2, con una fuente trifásica simétrica de secuencia positiva, una tensión entre líneas de 220v y una frecuencia de 60Hz.

Fig 9.2 Resuelva el circuito y obtenga el valor de las tensiones y las corrientes en cada uno de los elementos para valores de resistencia R1= 570Ω y R2= 520Ω.

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Experiencia 8 – Laboratorio Circuitos Eléctricos 2 3. ¿Cuál es el efecto de usar o no el conductor neutro en una carga trifásica no simétrica? Como el neutro es un punto común entre la carga y la fuente, sin importar cuál sea la impedancia de cada fase de la carga y la fuente, el voltaje en cada fase es el voltaje de fase del generador. 4. ¿Cómo se podría conectar el neutro a un circuito trifásico en delta? Explique con un ejemplo. No se puede porque este tipo de circuito no permite conectar el neutro ya que para que se dé esto, tienen que coincidir las 3 ramas del circuito trifásico en un punto en común. Raramente se conectan el neutro a un delta ya que los voltajes de la tensión delta no están correctamente balanceado entre ellos así que en general el circuito trifásico delta tendrá la siguiente forma:

IV.

PROCEDIMIENTO 1. Circuito trifásico con carga en configuración Y (con y sin neutro).

Armar el circuito trifásico de la figura 9.3 en secuencia positiva y proceder a tomar medidas de tensiones y corrientes tanto de línea como de fase con y sin neutro. Además medir la corriente en el neutro en la configuración con neutro y la tensión entre el punto común de la carga y el neutro de la fuente (carga sin neutro). Verificar que el foco del tablero sea de 220V/100W. Nota: El valor de la resistencia de cada foco (para cálculos teóricos), debe ser obtenido en base a sus valores de tensión y corriente y no tomando los datos de tensión y potencia que aparecen en la característica del foco.

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2. Circuito trifásico con carga en configuración delta Armar el circuito trifásico de la figura 9.4 en secuencia negativa y proceder a tomar medidas de tensiones y corrientes, tanto de fase como de línea. Verificar que el foco del tablero sea de 220V/100W.

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Fig. 9.4 V.

CUESTIONARIO FINAL 1. Presentar el desarrollo teórico del circuito de la figura 9.3, con y sin neutro. 2. Dibujar el diagrama fasorial de las tensiones de fase del circuito (figura 9.3) sin neutro. 3. Dibujar el diagrama fasorial de las corrientes del circuito (figura 9.3) con neutro. 4. Considerar una carga trifásica simétrica de tipo R-L y analizar el efecto del conductor neutro. Justificar con el respectivo desarrollo teórico. 5. Presentar el desarrollo teórico del circuito de la figura 9.4 y dibujar el diagrama fasorial de tensiones y corrientes superponiendo los de fase y los de línea. 6. Presentar un cuadro comparativo de valores teóricos y prácticos, de cada circuito, con sus respectivos errores. Comentar por qué ciertos errores son significativos.

VI.

BIBLIOGRAFIA

http://www3.fi.mdp.edu.ar/dtoelectrica/files/electrotecnia2/e2_circuitos_trifasicos.pdf

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