Práctica 9

Vista previa del material en texto

Universidad de Guadalajara. 
Centro Universitario de Ciencias Exactas e 
Ingeniería. 
Ingeniería Mecánica Eléctrica. 
División de Ingenierías. 
Laboratorio de Circuitos Eléctricos II. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Práctica IX. Análisis de cargas trifásicas balanceadas y desbalanceadas. 
 
Díaz López Mario Alan. 212548222 
Juárez Correa Sergio, 
 
 
 
 
 
 
Objetivo: 
Realizar una prueba con el motor trifásico, corrección de potencia, una carga balanceada y otra 
no balanceada. 
 
Motor trifásico. Es una máquina eléctrica rotativa, capaz de convertir la energía eléctrica 
trifásica suministrada, en energía mecánica. La energía eléctrica trifásica origina campos 
magnéticos rotativos en el bobinado del estator lo que provoca que el arranque de estos motores 
no necesite circuito auxiliar, son más pequeños y livianos que uno monofásico de inducción de 
la misma potencia, debido a esto su fabricación representa un costo menor. 
Uno de los sistemas más importantes es el polifásico de energía que se utiliza en todo el mundo. 
El sistema trifásico de corriente alterna esta compuesto de sistema de generación, transmisión 
y distribución. 
El generador de corriente alterna, mejor conocido como alternador, es una máquina eléctrica 
que convierte de potencia mecánica de una máquina de combustión interna de una turbina a 
energía eléctrica. La energía puede ser impulsada por varios medios como: 
 Centrales hidroeléctricas. 
 Centrales termoeléctricas. 
 Turbogeneradores. 
 Energía del gas y del vapor en centrales. 
 La energía del viento en centrales eléctricas. 
 El flujo de agua producido efecto de las materas centrales. 
Voltajes Trifásicos balanceados. 
Para que los tres voltajes de un sistema trifásico estén balanceados deberán tener amplitudes 
y frecuencias idénticas y estar fuera de fase entre sí exactamente 120° 
Circuito Trifásico balanceado. 
Si las cargas se encuentran de manera que las corrientes producidas por los voltajes 
balanceados del circuito también están balanceadas entonces todo el circuito está 
balanceado. 
Voltajes de fase. 
Cada 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 
 
 
 
 
 
 
 
Un sistema trifásico está formado de 3 fases con igual frecuencia y longitud, de la siguiente 
forma: 
Fase 1. ˂0° 
Fase 2. ≤ -120° 
Fase 3.≤ 120° 
Conexiones Básicas. Delta y Estrella. 
 
Potencia Aparente: S=√3𝑉𝐿𝐼𝐿 
Potencia Activa: P=√3𝑉𝐿𝐼𝐿 cos 𝜃 
Potencia Reactiva: Q=√3𝑉𝐿𝐼𝐿 sin 𝜃 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencias de un motor de 1/3 HP General Eléctricos. 
VAlimentación=220 V , INominal=1.8 A 
S=√3|𝑉𝐿𝐼𝑁||𝐼𝐿𝐼𝑁| VA , S=√3(223.4)(1.8)𝑉𝐴 , S= 696.5 VA 
cos 𝜑 = 0.8 𝑅𝑒𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 , carga 𝜑𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = − cos
−1(0.8) = −36.87 
S= 696.5∠ − 36.87° 𝑉𝐴 S= 557.2 W-J417.9 VAR 
 Diagrama de potencias. 
 
2πf =377 Ivacío= 1ª , cos 𝜑𝑣𝑎𝑐í𝑜=0.15 Retraso 
 f=60 
QCT =
3(223.4)2
1
377(7𝑋10−6)
= 395.11 𝑉𝐴𝑅 
Potencia electa del motor = 557.2 W , la potencia mecánica es igual a ; 
1
3
𝐻𝑃 =
746
3
= 248.66 𝑊 
µ=
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑀𝑒𝑐á𝑛𝑖𝑐𝑎
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝐸𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
× 100% = 44.62% 
 
 
 
 
Así pues, la potencia aparente corregida es; 
S=(√3)(1.3)(223.4) = 503 𝑉𝐴 
Análisis de sistema trifásico con secuencia ABC, Balanceada. 
Para el siguiente arreglo de 3 resistencias; 
VLínea =224.3 V Vfase=129.5 V 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Circuito Equivalente de Thevenin. 
 𝑅
𝑇𝐻=
1
1
470𝐾
+
1
680𝐾
+
1
1120𝐾
=222.6 𝐾𝛺
 
 
 ION=
30.85
222.6𝐾
= 138 𝜇𝐴 
 
 
1,120 KΩ 
680 KΩ 
470 KΩ 
VAO 
VBO 
VCO 
VON 
222.6 KΩ 
VON 
 
 
 
 
VON=
𝑉𝐴𝑁𝑌𝐴+𝑉𝐵𝑁𝑌𝐵+𝑉𝐶𝑁𝑌𝐶
𝑌𝐴+𝑌𝐵+𝑌𝐶
 
VON=
(
129.5∠0°
1120
)+(
129.5∠−120°
470
)+(
129.5∠120
680
)
1
1120
+
1
470
+
1
680
 
VON=30.85∠ − 147.9° 
 
 
 
VAO= VBN-VON 
VAO=129.5∠0° − 30.85∠ − 147.9° 
VAO =156∠6.03° 
VBO=VBN-VON 
VBO=129.5∠ − 120 − 30.85∠ − 147.3° 
VBO=103.24∠ − 112° 
VCO= VCN-VON 
VCO=129.5∠120° − 30.85∠ − 147.9° 
VCO=134.21∠106.72° 
Punto Neutro. 
 
 
 
 
Conexión a un motor de 1/3 de HP , conexión Delta trifásica. 
 
Voltaje de entrada de la red trifásica y corriente con medidor de gancho.