Práctica 5 Transformaciones de circuitos - Alan Hernandez

Vista previa del material en texto

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
 
Circuitos eléctricos I
Grupo N-L1
Práctica 5
Integrantes:
Alan Iván Hernández Holguín. 159779
Ernesto Martínez Castillo. 159742
Cristian Omar Carrillo Rogelio. 159781
MIE. Lucía Chávez
Realización: 6 de marzo de 2018
Entrega: 13 de marzo de 2018
Práctica 5. Transformaciones de estrella y delta
Introducción
En esta práctica se usará un circuito más complejo que es en el que viene trabajando en clases pasadas, transformaciones delta-estrella, que es una técnica adicional para transformar ciertas combinaciones de resistores que no se pueden manejar por medio de las ecuaciones en serie o en paralelo.
A veces, al simplificar una red de resistores, te quedas atorado. Algunas redes de resistores no se pueden simplificar mediante las combinaciones comunes en serie y paralelas. A menudo, esta situación puede manejarse al probar con la transformación "delta-estrella".
Los nombres de delta y estrella vienen de la forma de los esquemas, parecidos a la letra griega y a la figura. La transformación te permite reemplazar tres resistores en una configuración de Delta Δ delta por tres resistores en una configuración en Y, y viceversa.
Para ello trabajaremos con una fuente de excitación, en este caso un transformador que compensa continuamente las pérdidas de energía de la corriente eléctrica manteniendo su circulación, el generador suministra a la corriente para mantener su circulación. Energía cedida por el generador es igual a la energía consumida por la corriente más energía consumida por el propio generador.
Práctica 5. Transformaciones de estrella y delta
Objetivo
Calcular los parámetros de circuito eléctrico, aplicando las conversiones Delta-Estrella y Estrella-Delta; y comprobar los valores medidos analíticamente aplicando el método de reducción mediante mediciones experimentales.
Teoría básica
El estudio de una red eléctrica utilizando las leyes de Kirchhoff puede resultar complicado cuando existen varias mallas, debido al gran número de ecuaciones simultáneas que hay por resolver. Muchas veces estas redes se pueden reducir a circuitos más sencillos, sustituyendo las conexiones delta por su conexión equivalente en estrella. Posteriormente, se aplican los procedimientos para solución de circuito serie-paralelo, en este caso el método de reducción de redes para determinar los valores de todos los parámetros del circuito. 
Las siguientes figuras muestran las conexiones delta y estrella, así como las fórmulas involucradas para convertir de una conexión delta a una estrella equivalente y viceversa.
Las ecuaciones de transformación Delta-Estrella son:
Las ecuaciones de transformación Estrella-Delta son:
Materiales y equipo:
· 1 fuente de C.C. 0-25/50 volts
· 1 multímetro Simpson modelo 260
· 1 tablilla de resistencias
· 16 cables de conexión
Desarrollo
1.- Obtenga los valores nominales de las resistencias.
2.- Construir el circuito de la figura siguiente:
3.- Desconectado la fuente, obtener los valores calculados y medidos de la resistencia total.
4.- Calcule el valor de la corriente total del circuito y los valores de voltaje y corrientes en cada resistencia.
5.- Energizando el circuito, mida los valores en cada resistencia y la corriente total del circuito.
Mediciones
	Resistores
	Resistencia medida
	Resistencia nominal
	R1
	117.9 Ω
	120 Ω
	R2
	55.5 Ω
	56 Ω
	R3
	46.3 Ω
	47 Ω
	R4
	90.6 Ω
	82 Ω
	R5
	34.6 Ω
	33 Ω
	R6
	219.2 Ω
	220 Ω
	R7
	59.1 Ω
	56 Ω
	Req
	238.2 Ω
	236.8547 Ω
	Resistores
	Voltaje medido
	Voltaje calculado
	Voltaje simulado
	Corriente calculada
	Corriente simulado
	R1
	7.42 V
	7.5996 V
	7.6 V
	0.06333 A
	63.33 mV
	R2
	2.138 V
	2.1686 V
	2.169 V
	0.03872 A
	38.725 mV
	R3
	1.109 V
	1.1563 V
	1.156 V
	0.02460 A
	24.605 mV
	R4
	1.028 V
	1.0122 V
	1.012 V
	0.01234 A
	12.334 mV
	R5
	1.728 V
	1.6853 V
	1.685 V
	0.05107 A
	51.069 mV
	R6
	2.757 V
	2.6972 V
	2.697 V
	0.01226 A
	12.261 mV
	R7
	3.673 V
	3.5464 V
	3.546 V
	0.06333 A
	63.33 mV
	Req
	15 V
	15 V
	15 V
	0.06333 A
	63.33 mV
Simulaciones
Cálculos analíticos
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Análisis de mallas
(1). 
(2). 
(3). 
Conclusiones
Cristian Omar Carrillo Rogelio: Esta práctica fue muy útil para poner en práctica los temas que en muchas clases vimos en forma de problemas, que fueron las transformaciones delta-estrella y estrella-delta. Con las tablas de resistencias armamos un circuito para tomar los valores del voltaje equivalente de éste, como en todas las prácticas se tiene que tomar le valor medido y nominal de cada resistencia en la cual trabajaremos, en cada práctica nos damos a la tarea de comprobar de manera práctica y teórica cada uno de los circuitos que estamos armando. Se comprobó que la resistencia que arrojaba el multímetro era la misma que calculábamos a base de la trasformación de delta a estrella y de esta manera nos dimos cuenta de que estas transformaciones son muy útiles para reducir circuitos más complejos.
Alan Iván Hernández Holguín: Por medio de la práctica fue posible comprobar, utilizando un circuito físico y cálculos analíticos, que las reglas de transformaciones Estrella-Delta y Delta-Estrella se cumplen y permiten simplificar circuitos en los que, inicialmente, las resistencias no se encuentran en paralelo ni en serie. 
De acuerdo con los resultados obtenidos de la práctica, se puede apreciar que presenta una ligera variación entre los que se obtuvieron de forma experimental y los que se obtuvieron de forma analítica. Lo anterior se debe a que los valores reales de las resistencias varían con respecto a su valor medido, por lo que los parámetros de las resistencias en el circuito se ven influenciados por esta situación y tienden a fluctuar con respecto a los valores esperados.
En conclusión, las transformaciones de estrella y delta pueden ser de gran utilidad para simplificar circuitos, aunque pueden resultar pocos adecuados debido al grado de trabajo que requieren, por lo que en tales situaciones sería más eficaz emplear algún método de análisis como el de nodos y el de mallas para encontrar los parámetros de cada resistencia.
Ernesto Martínez Castillo: En esta práctica utilizamos varios de los conocimientos ya vistos anteriormente, lo cual nos ayudó a reforzar estos, fue necesario aplicar las reglas de los circuitos en delta-estrella, ya que sin este no es posible resolver el problema entre otras cosas. Esta práctica es muy parecida a las anteriores realizadas, la única variante es que se implementó lo de delta-estrella y solo eso, los demás cálculos de voltaje, amperaje, etc. Ya ha sido visto en las anteriores prácticas, por lo cual solo es repaso de eso. Pero gracias a esta práctica recordamos cosas que siempre son necesarias.