Practica 11metodos de Medicion de La Potencia en Circuitos de Corriente Alterna Trifasicos

METODOS DE MEDICION DE LA POTENCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICOS I.OBJETIVO Analizar en forma experimental los métodos indirectos y directos para determinar la potencia en circuitos trifásicos resistivos - capacitivos. II. MARCO TEORICO La potencia activa total de un sistema trifásico es igual a la suma de las potencias activas de cada uno de los tres sistemas monofásicos que lo constituyen La medida de la potencia activa total se reduce a medir las potencias activas correspondientes a cada una de las fases, sumando a continuación las indicaciones obtenidas. A efectos de sistematización, conviene distinguir entre los sistemas equilibrados (aquéllos en que las tensiones de fase, las intensidades, los desfases y las cargas son iguales entre sí), y los desequilibrados, cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple. También se ha de tener en cuenta si el sistema dispone de tres conductores (tres fases) o cuatro (tres fases y neutro). Medida de la potencia activa en corriente alterna trifásica con un vatímetro. En los sistemas trifásicos equilibrados, tanto de cuatro conductores como de tres, la potencia activa se puede medir con un solo vatímetro. En los sistemas trifásicos equilibrados de cuatro conductores (tres fases y neutro), las potencias activas correspondientes a cada una de las tres fases son iguales. Por lo tanto, será suficiente medir la potencia de una de las fases, empleando para ello un vatímetro y multiplicando, a continuación, por tres la lectura correspondiente Siendo P la potencia activa trifásica y PF la que corresponde a cada fase. En los sistemas trifásicos equilibrados de tres conductores (tres fases) no existe conductor neutro para conectar la bobina voltimétrica del vatímetro a la tensión de fase, pero el problema se puede solucionar creando un neutro artificial (N) por medio de dos resistencias cuyo valor óhmico sea el mismo que el del circuito voltimétrico del vatímetro. De este modo, se verificará la medida del vatímetro de modo análogo al caso de los sistemas de cuatro conductores. los tres vatímetros se conectan como indica la figura. En los sistemas trifásicos desequilibrados de cuatro conductores (tres fases y neutro). cumpliéndose que: Siendo Pa+Pb+Pc las potencias indicadas por cada uno de los vatímetros. la potencia activa se puede medir con sólo dos vatímetros. tanto de cuatro conductores como de tres. que miden cada uno la potencia correspondiente a una fase. . La potencia instantánea será: La suma de las lecturas de los dos vatímetros da como resultado la potencia activa del sistema trifásico: Medida de la potencia activa en corriente alterna trifásica con tres vatímetros Para medir la potencia activa en los sistemas trifásicos desequilibrados.Medida de la potencia en corriente alterna trifásica con dos vatímetros (método de Aron) En los sistemas alternos trifásicos. tanto equilibrados como desequilibrados. se pueden utilizar tres vatímetros. Para lo cual ha de tratarse de un sistema trifásico de tres conductores. La potencia total se obtendrá sumando las indicaciones de los tres vatímetros. ELEMENTOS A UTILIZAR • • • • • • • 03 reostatos de 44Ω. sometidos a la tensión de fase. En este caso. III. quedando.4A Una inductancia variable 04 multimetros digitales 01 transformador trifásico Condensadores 220V. en la práctica no se suele emplear este método. según se representa en la figura. pues la medida de la potencia se puede llevar a cabo utilizando solamente dos vatímetros. así. 60Hz Una capacitancia variable 03 vatímetros analógicos Conductores de conexión • .En los sistemas trifásicos desequilibrados de tres conductores (tres fases) se puede conseguir un neutro artificial siempre que se disponga de tres vatímetros idénticos y se conecten sus circuitos voltimétricos en estrella. también se cumple que: Sin embargo. 4. 48 W1 (W) -70 -50 156 170 W2 (W) 225 210 PT EXP (W) 155 160 156 170 PT TEOR (W) 147.03 P T EXP (W) 380 655 672 642 Q T EXP (VAR) -113 202 205 193 S T EXP (VA) 119 686 710 674 F (Hz) 60 60 60 60 Cos Φ -0. Tener en cuenta las máximas corrientes permisibles en los elementos a utilizar. empleando para ello un vatímetro y multiplicando por 3 la lectura correspondiente del vatímetro.9 128 V2 (V) 128.10 A3 (A) 1.33 W1 (W) 50 55 W2 (W) 50 60 W3 (W) 50 60 PT EXP (W) 150 175 P T TEOR (W) R (Ω) 25 30 C (μF) 30 30 Realizar la conexión del procedimiento del Método Directo con el Analizador de Redes para encontrar la potencia con cargas desequilibradas.50 1.35 1. Con una tensión trifásica de 220V.68 R (Ω) 25 30 C (μF) 30 30 Realizar la siguiente conexión para encontrar la potencia trifásica con cargas desequilibradas (Procedimiento de los dos vatímetros). Utilizar los mismos valores de impedancias del circuito anterior para poder comparar la potencia.34 1. PROCEDIMIENTO DE EJECUCION Medición indirecta de la potencia en corriente alterna trifásica Realizar la siguiente conexión para encontrar la potencia con cargas equilibradas (Procedimiento de un solo vatímetro).04 2.1 2. PT = 3P W . Nº 1 2 V1 (V) 220 220 A1 (A) 1.35 1.32 0.35 W1 (W) 50 54 P TOTAL EXP (W) 150 162 PTOTAL TEOR (W) 145.35 1.IV. Con una tensión trifásica de 220V.50 161. V1 (V) 128. V1 (V) 220 220 220 220 V2 (V) 220 220 A1 (A) 1.65 160.8 126.6 128 V3 (V) 126. V1 (V) 327 190 191 191 A1 (A) 2. ¿En que consiste el método de un solo vatímetro para encontrar la potencia de un circuito trifásico? En los sistemas trifásicos balanceados la potencia correspondiente a cada una de las tres fases son iguales.6 A1 (A) 1.07 2.10 1.96 0.37 A2 (A) 1.37 1.37 A2 (A) 1.96 0.39 1. por lo tanto será suficiente medir la potencia de una de las fases. CUESTIONARIO 1. Utilizar los mismos valores de impedancias del circuito anterior para poder comparar la potencia.94 146 165 R (Ω) 25 30 25 30 C (μF) 30 30 30 30 W1Φ W3Φ Realizar la conexión del procedimiento de los tres vatímetros para encontrar la potencia con cargas desequilibradas.32 1.38 1.96 V. Tener en cuenta las máximas corrientes permisibles en los elementos a utilizar. 79 6. PTexp(W) PTteo(W) E.84 STteo (W) 593. La suma de las lecturas de los dos vatímetros da como resultado la potencia activa del sistema trifásico. Obtener el factor de potencia. 5. relativo 450 448. Obtener la Potencia Activa Reactiva y la Potencia Aparente experimentales para cada una de las impedancias Z PTexp (W) 610 515 QTexp (W) 732. Reactiva y la Potencia Aparente teóricos para cada una de las impedancias Z. ¿En que consiste el método de dos vatímetros para encontrar la potencia de un circuito trifásico? Se utiliza para medir la potencia en sistemas alternos trifásicos tanto de cargas balanceadas como desbalanceadas. cada vatímetro mide cada una de las potencias correspondientes a una fase. ¿En que consiste el método de tres vatímetros para encontrar la potencia de un circuito trifásico? Se utiliza para medir la potencia en circuitos trifásicos balanceados y desbalanceados.77 1. PTteo(W) 448. tanto de tres conductores como de cuatro.56 5. la potencia total se obtiene sumando la lectura de los tres vatímetros PT = P 1 + P 2 + P 3 W W W 4.06 407 R 22 Ω 44 Ω C 50 µF 50 µF Fp (cosØ) 0.2. para lo cual ha de tratarse de un sistema trifásico de tres conductores. Presentar en forma tabulada la divergencia en porcentaje dando el error absoluto relativo porcentual de cada uno de los métodos usados para la potencia total trifásica experimental y teórica.4 634.44 1.77 324.16 517.63 7.71 508.38 0.  Método de un vatímetro. ¿Cual de los métodos indirectos para la medición de la potencia trifásica es el mas exacto? El método fue el de un solo vatimetro para cargas equilibradas.42 STteo (W) 495. absoluto E.68%  . Potencia Activa.56 QTteo (W) 1171.23 0. PT = P 1 + PW 2 W 3.27% 330 324. absoluto 21. PTexp(W) PTteo (W) 345 323. PTexp (W) PTteo (W) 330 303. OBSERVACIONES • • • E. Método de dos vatímetros.html http://es. BIBLIOGRAFIA • • • • http://www. En el método directo de la potencia en sistemas trifásicos utilizamos el Analizador de Redes.doc http://www.66 20. CONCLUSIONES • • El método de un vatímetro se utiliza para medir la potencia en cargas balanceadas y necesita del Neutro.com/potencia.75 VI. VII. El método de los dos vatímetros se utiliza tanto para cargas balanceadas como desbalanceadas así como también en presencia del N o sin N. absoluto 26. relativo 6. relativo 8.pdf http://html.10 460 446.78% 3.34 450 429.unaepime. El Analizador de Redes se utiliza tanto para sistemas con N así como sin N.06% E.net/laboratorios/documentos/medidas01/METODO%20DE %20LOS%20DOS%20VATIMETROS.rincondelvago.71% • • • Todos los instrumentos inicialmente se ajustaron a cero. Se tubo cuidado con las conexiones para evitar que se produciera un corto circuito.uco. Cada uno de los tres instrumentos (voltímetros o amperímetros) mide la magnitud de los tres vectores.34  Método de tres vatímetros. Al conectar el vatímetro la aguja se reflecto en sentido opuesto a la escala por lo que se debió de cambiar el orden de los conectores. • • • VIII.66 E. El método de los vatímetros es un método indirecto de medir la potencia en sistemas trifásicos. Se debe tener un aproximado de la corriente a medir para escoger la escala apropiada y evitar daños en el instrumento.25 E.9 13.79% 4.es/grupos/giie/cirweb/practicas/electrotecnia/etprat-6.org/wiki/Potencia .wikipedia. Para la presente práctica se utilizo una carga capacitiva. Aplicando ley de cosenos e encuentra el ángulo que estos forman y de este modo el ángulo de desfase y factor de potencia.