guia laboratorio 1-2015

7/25/2019 Guia Laboratorio 1-2015

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UNIVERSIDAD DE CARABOBOESCUELA DE INGENIERA ELCTRICALABORATORIO DE ELECTROTECNIA

SEMESTRE 1-2015

Equipo N _________, Grupo N ___________.

INTEGRANTES:

NOMBRE C.I. TELEFONO CORREO

(Favor llenar datos)

NOTAS EN PRUEBAS CORTASN Quiz 1 Quiz 2 Quiz 3 Quiz 4 Quiz 5 Quiz 6123

NOTAS EN TAREASN Tarea 1 Tarea 2 Tarea 3123


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Departamento de Potencia Prof. Monagas-Pea-Mago-Guerra 1

LABORATORIO DE ELECTROTECNIASEMESTRE 1-2015

PRCTICA N 01) DATOS DEL PROFESOR.

Prof: _______________________________.Tlf: ________________________________.Horas de Consulta: _______________________________________.Correo:_____________________________.

2) OBJETIVOS DEL CURSO.El objetivo de este curso consiste en reforzar con experiencia prctica los conocimientos dela ctedra de Electrotecnia a travs de los conocimientos bsicos para mediciones deparmetros elctricos as como aprender el uso de los instrumentos necesarios;comprobacin principios y Leyes tales como Ley de Ohm y Leyes de Kirchhoff; uso deldiagrama fasorial; estudio las mquinas elctricas (transformador, alternador) y cmo

determinar los parmetros de sus circuitos equivalentes; y el estudio de los sistemastrifsicos y su comportamiento cuando estn conectados en Y (estrella) (tringulo).

3) PROGRAMA DEL LABORATORIO.Sesin Objetivo Fecha

0 Prctica N 0. Presentacin, temario, forma de evaluacin.1 Preparatoria 1. Instrumentos de medida y circuitos elctricos.2 Preparatoria 2. Transformadores.3 Prctica N 1. Instrumentos de Medida.4 Prctica N 2. Circuitos RLC.

5 Prctica N 3. Transformadores.6 Preparatoria 3. Sistemas trifsicos, alternadores y motor de induccin.7 Prctica N 4. Sistemas Trifsicos.8 Prctica N 5. Alternadores.9 Prctica N 6. Motor de Induccin.10 Examen final prctico

El curso se dividir equipos de trabajo de tres mximo cuatro estudiantes.

4) FORMA DE EVALUACIN.Todas las prcticas tienen igual peso sobre la nota final de laboratorio. Esta notacorresponde al 20% de la nota definitiva de la Ctedra de Electrotecnia. En la Tabla N 2 semuestra la forma de evaluacin:

Tabla N 2. Forma de Evaluacin.CONTENIDO TAREAS QUIZ INFORME EXAMEN

FINALTOTAL

PRE POSTPRCTICAS (6) 15% 15% 20% 20% 20% 100%
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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La nota no es sumativa. En caso de aprobar el contenido terico es obligatorio aprobar ellaboratorio para aprobar la ctedra. En caso de reprobar la teora y aprobar el laboratorio la

nota ser congelada por dos semestres consecutivos.

La evaluacin del informe por cada prctica se realiza de acuerdo a lo indicado en la tablaN 3:

Tabla N 3. Evaluacin de informes.DESCRIPCIN DEL

CONTENIDOPUNTOS

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Pre-

Labor

atorioObjetivos 1 1 1 1 1 1Marco terico 5 4 4 4 4 4

Valores Esperados 2 3 3 3 3 3Determ. Escalas inst. 1 1 1 1 1 1Bibliografa 1 1 1 1 1 1

Post-

LaboratorioObservaciones y Mediciones 3 1 2 3 1,5 3Clculos 3 4 3 4 3 4Grficos 1 2 2 0 2 0

Anlisis de Resultados 2 2 2 2 2,5 2Conclusiones 1 1 1 1 1 1

5) OBSERVACIONES Y CONSIDERACIONES IMPORTANTES.a) Inasistencias mximas permitidas: una (1) inasistencia.Nota importante: Con dos (2) inasistencias se aplaza el Laboratorio.b) No est permitido cambios de seccin ni recuperacin con otros grupos.c) La inasistencia anula la opcin a notas del post-laboratorio y del quiz. Es decir, nota

del post-laboratorio = 0, nota del quiz = 0.d) Los informes constan del pre-laboratorio y post-laboratorio y se realizan directamente

en la gua.e) Los pre-laboratorios debern ser investigados antes de realizar la prctica y son

requisito indispensable para realizar la prctica. La gua ser entregada al finalizarcada prctica.

6) EQUIPOS DE TRABAJO. N de personas por equipo = 5 mximo. Los equipos de trabajo permanecern iguales en todo el semestre. Es obligatorio conocer los nombres de sus compaeros de equipo. En un mesn de trabajo podrn tomar mediciones hasta dos (2) equipos.


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7) ESQUEMA BSICO PARA PRESENTACIN DE INFORMES.Pre-laboratorio. Nota: 10 Ptos. Objetivos. Debe indicarse en forma general y especfica qu se busca con la

prctica. Marco terico. Consiste realizar la investigacin terica necesaria para realizar

la prctica de acuerdo a la gua de trabajo. Valores Esperados. Deben calcularse los valores que se esperan deban arrojar

los instrumentos de medicin por cada ensayo. Determinacin de escalas de los instrumentos. Deben indicarse para los

instrumentos de medicin las escalas que deben ser fijadas de acuerdo a losvalores esperados en las prcticas.

Bibliografa consultada.

Post-laboratorio. Nota: 10 Ptos. Elaborado a mano al finalizar la prctica. Tabla de Mediciones. Realizar una Tabla de mediciones por cada ensayoefectuado en la prctica.

Clculos. Tablas con resultados de clculos realizados para determinar lonecesario para alcanzar los objetivos.

Grficos. Elaboracin de grficos, curvas y diagramas realizadas a escala paralas demostraciones grficas.

Anlisis de resultados. Cada grfica y tabla debe ser analizada respecto a losvalores esperados segn el pre-laboratorio.

Conclusiones. Indica el logro o no de los objetivos, as como un resumen delos resultados ms importantes observados durante la prctica.

8) BIBLIOGRAFA RECOMENDADA. Esta bibliografa est completamente disponible enla Biblioteca Central de la Facultad de Ingeniera o en la Biblioteca Virtual de laUniversidad de Carabobo (www.bc.uc.edu.ve).

Prctica 1: Enciclopedia CEAC de Electricidad. Medidas Elctricas. 4ta Edicin. Octubre

1992. Espaa. Karcz, Andrs M (1975). Fundamentos de metrologa elctrica: unidades,

patrones, instrumentos. Marcombo, Espaa. Gutirrez (2009). Experimentos de electricidad bsica. MCGRAW-HILLINTERAMERICANA EDITORES. Mxico. Disponible en Biblioteca Virtual.

Prctica 2: Van Valkenburg, M. (1996).Anlisis de Redes. Editorial Limusa, S.A. Mxico. Escalona, Luis y Lozada, Victor (2002). Multimedia de Circuitos de Corriente

Alterna. Universidad de Carabobo. Duff, John R (1972). Fundamentos de corriente alterna: experimentos de

laboratorio.Editorial Diana. D.F. Mxico.
http://www.bc.uc.edu.ve/http://www.bc.uc.edu.ve/http://www.bc.uc.edu.ve/http://www.bc.uc.edu.ve/


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Alexander (1999). Circuitos Elctricos. MCGRAW-HILL INTERAMERICANAEDITORES. Mxico. Disponible en Biblioteca Virtual.

Prctica 3: Clamens, Eduardo (2002). Mquinas Elctricas de corriente alterna.

Universidad de Carabobo. Kosow, Irving (1991). Mquinas Elctricas y Transformadores. Segunda

Edicin. Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A. Mxico. Aquino, Francisco y Valera, Jess (2002). Multimedia de Transformador

monofsico. Universidad de Carabobo.Prctica 4:

Alexander (1999). Circuitos Elctricos. MCGRAW-HILL INTERAMERICANAEDITORES. Mxico. Disponible en Biblioteca Virtual.

Castelli, Jos y Lameda, Lexy (2003). Multimedia de Sistemas trifsicos.Universidad de Carabobo.

Prctica 5 y 6: Clamens, Eduardo (2002). Mquinas Elctricas de corriente alterna.

Universidad de Carabobo. Kosow, Irving (1991). Mquinas Elctricas y Transformadores. Segunda

Edicin. Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A. Mxico.

9)ASPECTOS ACTITUDINALES CLAVES. Este componente desarrollar los siguientessaberes actitudinales para en la ejecucin de las sesiones:

a. La responsabilidad en la bsqueda y recoleccin de informacin requerida paraculminar con xito las sesiones de clase.

b. El compromiso hacia el anlisis e interpretacin de la informacin fundamentalpara ejecutar las prcticas.

c. La integracin hacia el trabajo en equipo y el liderazgo.d. La responsabilidad hacia la seguridad en el ambiente de trabajo.


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PRCTICA N 1. INSTRUMENTOS DE MEDIDA.

Pre-Laboratorio:Objetivos:Lea toda la informacin solicitada y a conformar que se indica en esta prctica N 1 yresponda:Cul es el objetivo general de la prctica:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cules son los objetivos especficos de la prctica:1)________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________2)________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________3)________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Marco Terico1) Cules son los smbolos en instrumentos de medida de variables elctricas?. Paraidentificar el significado de los smbolos en los instrumentos de medida, buscar en labibliografa recomendada la tabla de smbolos comunes presentes en los instrumentos de

medida y responder: Qu representan los smbolos de Informacin general?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Qu representan los smbolos correspondientes al uso?._________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2) A continuacin dibuje los smbolos investigados, explique qu significan y analice laimportancia de la informacin para el operador.

Nota definitiva:


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Construya la tabla de smbolos

Smbolo Significado Importancia para el

operador


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Cont.

Smbolo Significado Importancia para el

operador


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3) Del ampermetro, el voltmetro y el vatmetro responda:

Instrumento de medida Qu mide? Instrucciones para su conexinAmpermetro (A)

Voltmetro (V)

Vatmetro (W)

Cofmetro ()


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4) Investigue acerca de las variables elctricas: a) Definicin, b) Unidad que la representa,c) en nombre de quien lleva su nombre la unidad y por qu.

Variable Definicin Unidad Forma de clculo?Corriente

Voltaje

Potencia

Energa

5) Investigue qu son datos de placa y qu son los valores nominales en los elementos deun circuito elctrico. A continuacin responda cul es la diferencia entre ambos:

Datos de placa Valores Nominales

Valores EsperadosVerifique en el Laboratorio los valores nominales del bombillo que se utilizar en la prcticay calcule los resultados esperados en las mediciones de acuerdo a la prctica que se realizar.

TENSIN 20V 40V 60V 80V 100V 120VCORRIENTE (A)RESISTENCIA ()POTENCIA (W)


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Bibliografa

Bibliografa utilizada en la investigacin del pre-laboratorio: ____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nota Pre- laboratorio:


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Laboratorio:1. Identifique en los instrumentos de medicin de su mesn lo siguiente:

Qu smbolos observa? Cules son las escalas de los instrumentos? Cul es la

magnitud mxima que mide cada instrumento?

Indique el significado de los smbolos por instrumento a continuacin:INSTRUMENTO SIMBOLOS USO OTROS

SIMBOLOSESCALAS Cul es la

magnitud mximaque puede medireste instrumento?

Ampermetro

SIMBOLOS INF

GENERAL

En el siguiente espacio pegue una foto del instrumento asignado en el Laboratorio:


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INSTRUMENTO SIMBOLOS USO OTROSSIMBOLOS

ESCALAS Cul es la magnitudmxima que puedemedir este

instrumento?Voltmetro

SIMBOLOS INFGENERAL



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ESCALAS Cul es lamagnitud mximaque puede medir

este instrumento?Vatmetro

SIMBOLOS INFGENERAL



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ESCALAS Cul es la magnitudmxima que puedemedir este

instrumento?Cofmetro

SIMBOLOS INFGENERAL



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2. Monte el siguiente circuito:Recomendacin general para realizar los montajes: conecte primero todoslos elementos e instrumentos en serie del circuito y luego conecte todos los

elementos e instrumentos en paralelo.

A W

V R (Bombillo)

Pasos:1 Verifique escalas y ajuste de cero en los instrumentos de medicin.2 Aplique tensin hasta 120 V.3 Registre las mediciones de corriente y potencia en la tabla N 1.4 Sustituya el bombillo por una resistencia del banco de resistencias fije un valor de

tensin de 120V y el valor de corriente obtenido en condiciones nominales del paso3.

5 Registre las mediciones de corriente y potencia en la tabla N 2.

Tabla N 1: Mediciones en circuito con bombillo.TENSIN 20V 40V 60V 80V 100V 120VCORRIENTE (A)POTENCIA (W)

Tabla N 2: Mediciones en circuito con banco de resistencia.TENSIN 20V 40V 60V 80V 100V 120VCORRIENTE (A)POTENCIA (W)

Potencia del bombillo: _____W.


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4. Construya la curva V = f(I) y P = f(I). Analice los resultados grficos.

Grfico N 1. Curva de V vs I.

Realice su grfico en papel milimetrado y pegue aqu

Analice los resultados:____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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Grfico N 2. Curva de P vs I.


Analice los resultados:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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5. Considerando la potencia medida del bombillo a tensin nominal, calcule la energaque consumira este bombillo en un mes de treinta (30) das, si se usa 8 horas diarias.

La frmula utilizada para el clculo de la energa (Wh):

E=

El valor resultante es: E =

6. Si este bombillo se encuentra ubicado en una casa en Venezuela cuyo servicio elctricoest a una tarifa de 0.32Bs/kWh, y el mismo bombillo se encuentra en una casa enChile cuyo servicio elctrico est a una tarifa equivalente de 78Bs/kWh calcule el pagopor electricidad que deben realizar ambas casas por el consumo de energa calculadoen la pregunta anterior. Indique el clculo:

BsVEN= BsCH=

Interprete los resultados:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________


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Conclusiones:______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nota post- laboratorio:


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PRCTICA N 2. CIRCUITOS RLC.PRE-LABORATORIO.Objetivos:Lea toda la informacin solicitada y a conformar que se indica en esta prctica N 2 yresponda:

Cul es el objetivo general de la prctica:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cules son los objetivos especficos de la prctica:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Marco Terico.1. Enuncie las leyes de Kirchhoff.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nota definitiva:


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2. Indique las relaciones instantneas y los diagramas fasoriales de tensin-corriente enlos elementos circuitales pasivos (R,L,C). Identifique el ngulo terico.

Resistencia Inductor CapacitorRelaciones Instantneas

Diagramas fasoriales

3. Suponiendo que la tensin aplicada al inductor es Vz = Vm sen (t + ), pueden serla corriente y la tensin ondas de frecuencia diferente?Por qu?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Explique lo siguiente:

Qu representa el diagrama fasorial.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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Dibuje el tringulo de potencia e identifique: potencia activa, potencia reactiva,potencia aparente y factor de potencia.

Valores esperados:

Construya el diagrama fasorial terico para los circuitos RLC serie y paralelo con lossiguientes datos:

SERIE PARALELOVR 45 0 V IR 1,0 ? AVL 190 ? V IL 0,95 ? A

VC 90 ? V IC 1,1 ? AVf ? Vf 110 VR 60 R ?XL ? XL ?XC ? XC ?I ? I ?P(W) ? P(W) 108 W


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Calcule el resto de los valores esperados. Con los resultados construya los diagramasfasoriales de ambos circuitos indicando en ambos casos todas las variables elctricas

en mdulo y ngulo.

Dibuje el diagrama fasorial circuito serie.


Nota: Recuerde realizar los diagramas a escala para obtener una verdadera respuesta grfica.


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Dibuje el diagrama fasorial circuito paralelo


Nota: Recuerde realizar los diagramas a escala para obtener una verdadera respuesta grfica.

Determinacin de las escalas de los instrumentos:

De acuerdo a los resultados de los valores esperados indique las escalas de los instrumentosde las figuras 1 y 2 respectivamente:

Experiencia 1.Instrumento VF VR VL VC A W (BA/BV)Escala /


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Experiencia 2.Instrumento AF AR AL AC V W (BA/BV)

Escala /

Bibliografa: ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



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LABORATORIO.Experiencia N 1:

1 Monte el siguiente circuito:

Fig. N 1. Circuito serie

2 Verifique escalas y ajuste de cero en los instrumentos de medicin.3 Alimente con una tensin de 110 V.4 Fije un valor de resistencia, inductancia y capacitancia hasta que VR, VL y VC sean

apreciables en los instrumentos.5 Tome nota de los valores de los siguientes valores: Vf, VR, VL, VC, I, P.

Tabla N 1. Mediciones RLC Serie.VF VR VL VC I P cos

Experiencia N 2:1 Monte el siguiente circuito:

Fig. N 2. Circuito paralelo.

A W

VV

VV

cos

A W

V R L C

A A A

V

cos


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2 Verifique escalas y ajuste de cero en los instrumentos de medicin.3 Alimente con una tensin de 110 V.

4 Fije un valor de resistencia inductancia y capacitancia tal que circulen corrientesapreciables.

5 Tome nota de los valores de If, IR, IL, IC, V, P.

Tabla N 2. Mediciones RLC Paralelo.IF IR IL IC Vf Vcargas P Cos


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POST-LABORATORIO.1 Dibuje el diagrama fasorial para cada caso RLC serie y paralelo. Indique todos los

valores (mdulos, ngulos).

Grfico N 1. Diagrama fasorial RLC serie.

Realice su grfico en papel milimetrado y pegue aquobtener la respuesta grfica

Considerando las relaciones tensin-corriente y los diagramas fasoriales paraelementos pasivos, analice los resultados de la Grfica N 1.

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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Grfico N 2. Diagrama fasorial RLC paralelo.

Pegue en este espacio Diagrama fasorial elaborado en papel milimetrado paraobtener la respuesta grfica

Considerando las relaciones tensin-corriente y los diagramas fasoriales paraelementos pasivos, analice los resultados de la Grfica N 2.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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2 Determine R, L, y C, potencia reactiva (Q) y potencia aparente (S) para todos loscasos (tanto serie, como paralelo). Realice tabla de resultados.

Las frmulas utilizadas para el clculo de R, L, C, S y Q son:

R =

XL = L =

XC = C =

S = =

Q =

Tabla N 3. Clculos.R XL XC L C S Q

RLCserieRLCparal

Considerando el factor de potencia calculado para cada caso indique cul es elelemento predominante del circuito.


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Serie:________________________________________________________________Paralelo:_____________________________________________________________

Conclusiones:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________



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PRCTICA N 3. TRANSFORMADOR MONOFSICO.PRE-LABORATORIO.Objetivos:Lea toda la informacin solicitada y a conformar que se indica en esta prctica N 3 yresponda:

Cul es el objetivo general de la prctica:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________Cules son los objetivos especficos de la prctica:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Marco Terico. Investigue:1. Para el transformador del Laboratorio cuyos datos de placa son:

Clculos:

Dato Nominal Valor (unidad)S 500VAV1 220 VV2 110 V

Determinar:aI1I2

Nota definitiva:

Tome una foto al transformador dellaboratorio y colquela aqu


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2. Investigue:

Cules son las corrientes tpicas de magnetizacin (%), cmo es la curva de

magnetizacin y cuales etapas se observan. Cules son las prdidas tpicas en elncleo.

Corrientes tpicas de magnetizacin Prdidas tpicas en el ncleo

Curva de magnetizacin y sus etapas.

Cules son las tensiones de tpicas de cortocircuito. Cules son las prdidas tpicasen devanados.

Tensiones tpicas de cortocircuito Prdidas tpicas en los devanados.


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Demostrar de dnde se obtiene la relacin de transformacin del TRAFO IDEAL.

3. Cmo es el circuito equivalente simplificado del transformador real referido alsecundario e indique el significado fsico de cada uno de los parmetros.

Circuito equivalente simplificado referido al secundario

Parmetros y significado de los parmetros.


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Valores Esperados:Qu mediciones se requieren para determinar los parmetros del circuito equivalente referido

al secundario y cmo se calculan. Cules son los valores esperados de los parmetros parael trasformador del Laboratorio:

Mediciones:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Considerando las siguientes premisas:Io= 0.2A, Po= 15W, Vcc= 20V, Pcc= 11W

Calcule:

Variable Valor esperadoRc ()Xm ()Zeq2 ()Req2 ()Xeq2 ()


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Determinacin de las escalas de los instrumentos para cada ensayo:

Ensayo de Vaco VoltmetroAmpermetroVatmetro (BA/BV) /

Ensayo de Cortocircuito VoltmetroAmpermetroVatmetro (BA/BV) /

Bibliografa utilizada:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



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LABORATORIO.Experiencia N 1: Ensayo de Vaco.Monte el circuito indicado a continuacin dejando el devanado de alta tensin en circuito

abierto.

1.Alimente desde cero hasta la tensin nominal del lado de baja tensin deltransfomador.

2. Tome nota de los instrumentos de medicin V, A, W para siete valores distintos detensin aplicada.

Tabla N 1. Mediciones del ensayo de vaco.Pca PFeIca Io

Vca VnomV2 V2

~

A

V

W TRANSFORMADOR

500 VA110/220 V

V

Tome una foto del montaje realizado y pguela aqu


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Experiencia N 2: Ensayo de cortocircuito.Monte el circuito indicado a continuacin colocando el devanado de baja tensin encortocircuito.

1.Alimente desde cero hasta alcanzar la corriente nominal del lado de alta tensin deltransfomador.

2. Tome nota de los instrumentos de medicin V, A, W para siete valores distintos de

tensin aplicada.

Tabla N 2. Mediciones del ensayo de cortocircuito.Pcc PCuIcc Inom

Vcc VccI2 I2

~

A

V

W TRANSFORMADOR

500 VA220/110 V A



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POST-LABORATORIO.1) Graficar las curvas de: magnetizacin Ica = f(Vca) y prdidas en el hierro Pca = f(Vca).

Interprete qu indica cada curva. Responda: Qu forma de onda tiene la corriente de

vaco y por qu?

Grfico N 1. Io vs Vca.

Grfico N 2. Po vs Vca.

Realice la grfica en papel milimetrado y pegue aqu



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Analice las grficas:________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

2) Graficar las curvas de: Pcc = f(Icc) y Vcc = f(Icc). Interprete qu indica cada curva.

Grfico N 3. Pcc vs Icc.

Grfico N 4. Vcc vs Icc.




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Analice las grficas:____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3) Calcular los parmetros del circuito equivalente referidos al lado de B.T.

Las frmulas utilizadas para el clculo de Rc, Xm, Zeq, Req y Xeq son:

Rc = IRC=

IXm= Xm =

Zeq1 = Zeq2 =

Req1= Req2 =

Xeq1 = Xeq2 =

Valores obtenidosRcXmReq2Xeq2


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Dibuje el circuito equivalente referido al secundario.

Compare con los valores tericos esperados y analice los resultados:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4) Calcular la relacin de transformacin por Voltaje y por Corriente.

5) Con el circuito equivalente referido al lado de B.T., determine la regulacin de tensindel transformador y si est cargado a 390VA con factor de potencia de 0,85 en atraso.

Las frmulas utilizadas para el clculo de son:

I = V2o =

%V =


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La regulacin para la condicin indicada es:

I =

V2o =

%V =

Conclusiones:_______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



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PRCTICA N 4. SISTEMAS TRIFSICOS.

PRE-LABORATORIO.Objetivos:Lea toda la informacin solicitada y a conformar que se indica en esta prctica N 2 yresponda:

Cul es el objetivo general de la prctica:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cules son los objetivos especficos de la prctica:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Marco Terico. Investigue:1. Investigue:

Qu es secuencia de fases y cmo se manifiesta fsicamente en las mquinas.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cargas trifsicas equilibradas y desequilibradas.________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Dibuje y explique cmo son las tensiones y corrientes de fase y de lnea paracargas en estrella y delta

Nota definitiva:


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Cargas trifsicas en estrella. Dibuje el esquema de conexin.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cargas trifsicas en tringulo. Dibuje el esquema de conexin.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ESQUEMA DE CONEXIN

ESQUEMA DE CONEXIN


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Potencia aparente trifsica. Frmula.________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Potencia activa trifsica. Frmula.________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Potencia reactiva trifsica. Frmula.________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Investigue en qu consiste la medicin de potencia activa y reactiva trifsica conel mtodo de medicin de potencia de dos vatmetros.


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Valores Esperados:Realice el siguiente clculo. A una carga trifsica equilibrada resistiva de 1kW, se le aplicauna tensin de lnea de 208V, cules son las corrientes si se conecta en estrella? Y si seconecta en tringulo?

Calcule: para una carga desequilibrada conectada en estrella con Z1=100, Z2=100,Z3=20060 y si la tensin entre lneas es 208V Cules son las corrientes del sistema?

ValoresEsperados

IFASE ILNEA VFASE VLNEA P1

ESTRELLATRINGULO

Clculos IA IB IC INCARGA DESEQUILIBRADA

P3 =

Q3 =


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Determinacin de las escalas de los instrumentos para cada ensayo:Indique en base los clculos anteriores cules son las escalas de los instrumentos de

medicin de las experiencias.

Experiencia 1 y 2.

Experiencia 3.

Instrumentos VF VL A1 A2 A3 A4 W1 W2Escalas

Bibliografa: ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Escalas de losInstrumentos

AFASE ALNEA VFASE VLNEA W (BA/BV)

ESTRELLA /TRINGULO /


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LABORATORIO.Experiencia N 1: Cargas trifsicas equilibradas en estrella con neutro.

1. Realice el montaje de la figura N1.

2.Alimente hasta que la tensin de lnea sea 208 V.3.Ajuste la corriente de carga de A1 hasta un valor medido entre 1-1,5A. Tome nota

de todos los valores de los instrumentos.

Tabla N 1. Mediciones para carga en estrella.VF VL I1 P I2

OJO: INCORPORAR MEDIR TENSIN Y CORRIENTE EN TODAS LAS FASES Y CORRIENTEDE NEUTRO EN TODAS LAS EXPERIENCIAS.

Figura N1.

Experiencia N 2: Cargas trifsicas equilibradas en tringulo.1. Realice el montaje de la figura N 2.

Figura N 2.

Fuente

Trifsica

Variable

0-220V

A1 W

R

S

T

N

R

R

R

V

V

Fuente

Trifsica

Variable

0-220V

A1 W

R

S

T

N

R

R

R

A2

A2

V

V


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2.Alimente hasta que la tensin de lnea sea 208 V.

3.Ajuste la corriente de carga de A1 hasta un valor medido entre 1-1,5A. Tome notade todos los valores de los instrumentos.

Tabla N 2. Mediciones para carga en tringulo.VL I1 I2 VR P

Experiencia N 3: Cargas trifsicas desequilibradas en estrella con neutro.1. Realice el montaje de la figura N 3.2.Alimente hasta que la tensin de lnea sea 208 V.

3. Desbalancee de manera que circulen tres corrientes diferentes por A1, A2 y A3.4. Tome nota de los valores de los instrumentos.

Tabla N 3. Mediciones para carga desbalanceada.

VF VL I1 I2 I3 I4 P1 P2

Figura N 3.

Fuente

Trifsica

Variable

0-220V

A1 W1R

S

T

N

L

R

R

A2

A4

A3

V

W3

V

W2


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Tome una foto del montaje de la Experiencia N 3y pegue aqu


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POST-LABORATORIO.1) Demuestre que la tensin de lnea es 3 veces la tensin de fase en una conexin en

estrella equilibrada.

2) Demuestre que la corriente de lnea es 3 veces la corriente de fase en una conexinen tringulo equilibrada.

3) Demuestre con los valores medidos en la experiencia N3 que la corriente del neutroes la suma algebraica de las corrientes de fase. Compare con el valor medido decorriente de neutro.

4) Indique la importancia del conductor de neutro para cargas equilibradas ydesequilibradas conectadas en estrella.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5) Determine la potencia activa trifsica total consumida por los circuitos de la figurasN 1 y 2 para cada uno de los pasos de corriente con la lectura del vatmetro.

PY=

P=

6) En la Figura 3, calcular la potencia activa trifsica y la potencia reactiva trifsica deacuerdo a lo demostrado en el punto 2 del Pre-Laboratorio.


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P3 =

Q3 =

7)Analice los resultados:

Experiencia 1:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Experiencia 2:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Experiencia 3:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Conclusiones:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________



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PRCTICA N 5. ALTERNADORES.

PRE-LABORATORIO.Objetivos:Lea toda la informacin solicitada y a conformar que se indica en esta prctica N 2 yresponda:

Cul es el objetivo general de la prctica:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cules son los objetivos especficos de la prctica:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Marco Terico. Investigue:1) Con relacin al tema investigue lo siguiente:

Qu es un generador sincrnico (alternador).____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cul es la expresin de la velocidad sincrnica.

Nota definitiva:


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Cul es el principio de funcionamiento.______________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Represente el circuito equivalente trifsico indicando las relaciones entre voltajes ycorrientes de acuerdo a la conexin (delta o estrella) indicando la ecuacincaracterstica.

ESTRELLA DELTA

Ecuacin caracterstica Ecuacin caracterstica

En qu consiste el ensayo de circuito abierto y qu se obtiene.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

En qu consiste el ensayo de cortocircuito y qu se obtiene.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

En qu consiste el ensayo de corriente directa y qu se obtiene._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Valores Esperados:Identifique los valores nominales del alternador del Laboratorio. Calcule los parmetrostericos del circuito equivalente. Considerar las premisas indicadas para determinar losvalores tericos.

DATOS DEL ALTERNADOR DEL PARMETROS TERICOSLABORATORIO SI SE CONECTA EN Y

Zs =

Xs=

PREMISAS:Eo (Ianom)= 110VRa= 1,8Xs2= Zs2Ra2

Znom= (VLnom)2/Snom

Anote datos de placa:Snom del alternador =Vlnom del alternador =


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Determinacin las escalas de los instrumentos:

Bibliografa: ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Escalas de los

InstrumentosADC VLNEA IFASE

VacoCortocircuitoCD


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LABORATORIO.Experiencia N 1: Ensayo de circuito abierto o vaco.

1. Realice el montaje de la figura N1. Verifique que la fuente de CD est ajustada a

cero Voltios y que las caractersticas de los instrumentos de medicin son lasapropiadas y Sc se encuentra abierto.

Figura N1.

2. Tome nota de los datos de placa del alternador.3.Arrancar la mquina motriz y llevarla a velocidad sincrnica (Ns).4. Registrar la lectura indicada por el voltmetro VCAen la tabla, el cual corresponde al

voltaje de vaco inicial.5. Tomar las lecturas del voltaje de vaco VCA y de la corriente de excitacin de acuerdo

a la tabla.6. Incrementar la corriente de excitacin paso a paso hasta su valor nominal.7. Restituir a la condicin inicial.

Tabla N 1. Mediciones ensayo de vaco.Mediciones

INICIAL1 2 3 4 5 6 7

CORRIENTE DEEXITACION

0

VOLTAJE DE VACIO 0

Experiencia N 2: Ensayo de cortocircuito.1. Realice el montaje de la figura N1. Verifique que la fuente de CD est ajustada acero Voltios y que las caractersticas de los instrumentos de medicin son lasapropiadas. Elimine el voltmetro VDC.

2.Arrancar la mquina motriz y llevarla a velocidad sincrnica (Ns) y coloque Sc cerrado.3. Registrar la lectura indicada por el voltmetro ACAen la tabla, el cual corresponde a la

corriente inicial del inducido.

AV

FUENTE DEVOLTAJE

CD

Rf

Xf

CAV

CA

Sc

ALTERNADOR

DC

Iexc

DC


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4. Tomar las lecturas de corriente del inducido ACAy de la corriente de excitacin deacuerdo a la tabla 2.

5. Incrementar la corriente de excitacin paso a paso hasta que la corriente del estator

alcance su valor nominal.6. Restituir a la condicin inicial.

Tabla N 2. Mediciones ensayo de vaco.Mediciones

INICIAL1 2 3 4 5 6 7

CORRIENTE DEEXITACION

0

CORRIENTE DELINDUCIDO

0



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Experiencia N 3: Ensayo de corriente directa.1. Realice el montaje de la figura N 2.

2. Conectar un hmetro directamente a uno de los devanados y medir la resistencia.

Figura N 2.

Ra = _______


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POST-LABORATORIO.1) Construya la grfica Eo en funcin de Iexc con los datos de la tabla N1 (curva de

magnetizacin).

Grfico N 1. Eo vs Iexc.

Realice la grfica en papel milimetrado y pguela aqu

Analice la grficas____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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2) Construya la grfica Ia en funcin de Iexc con los datos de la tabla N2 (curvacaracterstica de cortocircuito).

Grfico N 2. Ia vs Iexc.

Realice la grfica en papel milimetrado y pguela aqu

Analice la grficas________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3) Determine la impedancia sincrnica (Zs).

Zs =


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4) Determine la reactancia sincrnica (Xs).

Xs =

5) Compare con los valores esperados y analice.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Conclusiones:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________



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PRCTICA N 6. MOTOR DE INDUCCIN.PRE-LABORATORIO.Objetivos:Lea toda la informacin solicitada y a conformar que se indica en esta prctica N 2 yresponda:

Cul es el objetivo general de la prctica:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cules son los objetivos especficos de la prctica:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Marco Terico. Investigue:1) Con relacin al tema investigue lo siguiente:

Qu es un motor de induccin.___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cual es el principio de funcionamiento.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nota definitiva:


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Represente el circuito equivalente trifsico indicando las relaciones entre voltajes ycorrientes de acuerdo a la conexin (delta o estrella) indicando la ecuacincaracterstica.

Estrella Delta

Cmo se determina el rendimiento de un motor de induccin.

Valores Esperados:Identifique los valores nominales del motor de induccin del Laboratorio (Potencia, Tensin,corriente, clase, nmero de polos). Calcule los parmetros tericos del circuito equivalente.Determine las escalas de los instrumentos.

DATOS PARA EL MOTOR DEL LABORATORIO CONECTADO EN .

Para lossiguientes valoresestimados en las

mediciones:

Ensayo de vaco:Vo= 220VIo= 0.75APo= 10W(1vatmetro)

Clase BR1 = 6

Ensayo de RotorBloqueado:VRB= 60V

IRB= 3.8APRB= 134W(1vatmetro)


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Indique aqu sus clculos de los parmetros tericos:

Determinacin las escalas de los instrumentos:

Bibliografa: ____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Escalas de losInstrumentos

A VLNEA W

VacoCortocircuito

R2=

X1=

X2=

Xm=


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____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



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LABORATORIO.Experiencia N 1: Ensayo de circuito abierto o vaco.

1. Realice el montaje de la figura N1.

FUENTE

TRIFSICA

A W

VL

R

S

T

ROTO

RLIBR

EO

BLOQUEAD

O

Figura N1.

2.Aplicar tensin nominal al motor de induccin dejando que el eje gire libremente.Tomar las medidas.

Tabla N 1. Mediciones ensayo de vaco.

VL

IP

3. Restituir a la condicin inicial.

Experiencia N 2: Ensayo de cortocircuito.1. Realice el montaje de la figura N1.2.Aplicar tensin nominal al motor de induccin hasta alcanzar la corriente nominal

manteniendo el eje gire bloqueado. Tomar las medidas.

Tabla N 1. Mediciones ensayo de cortocircuito.VL

IP


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3. Restituir a la condicin inicial.

Experiencia N 3: Medicin de la resistencia de armadura.3. Realice el montaje de la figura N 2.

4. Conectar un hmetro directamente a uno de los devanados y medir la resistencia.

Tome una foto del montaje realizado y colquela aqu

Figura N 2.

R1 = _______


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POST-LABORATORIO.1) Determine los parmetros del circuito equivalente del motor de induccin.

R1 =

R2=

X1=

X2=

Xm =

2) Compare con los valores esperados y analice.___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3) Determine las prdidas rotacionales.

Prot =

4) Con los parmetros calculados, si el motor trabaja a tensin y potencia nominal:determine el rendimiento.

Pent=


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Prdidas =

Psal=

=

Conclusiones:_______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

guia laboratorio 1-2015

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