informe practica 4
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PRACTICA N° 4: SIMULACION: VOLTAJES Y CORRIENTES EN CIRCUITOS TRIFASICOS
OBJETIVO ESPECIFICO: Simular circuitos con fuente trifásica simétrica y cargas asimétricas, para obtener magnitudes de voltaje y corriente, mediante el uso de Simulink del Matlab
SUSTENTACION TEORICA
Magnitudes de voltaje de una fuente trifásica simétrica
VOLTAJE DE FASE:Es el voltaje que se mide entre una fase del generador y el neutro del mismo, es decir si el generador es trifásico habrá tres voltajes de fase: V 1, V 2, V 3, o Va, Vb, Vc.
VOLTAJE DE LINEA:Es el voltaje que se mide entre las fases de la fuente, se debe tener en cuenta la fase que hace de referencia y su secuencia.
Configuración Y: El voltaje de línea es la suma vectorial de los voltajes de fase respectivos, lo que da
un retraso de 30° respecto a los voltajes de fase. Se cumple la siguiente relación: |VL|=√3|Vf|
Configuración Δ: El voltaje de la línea es igual al voltaje de la fase.
CONTENIDO DEL DESARROLLO TEÓRICO
1. Presentar la simulación (en Simulink) del modelo de la figura 1, para una configuración simétrica con fases de carga R-L serie, en las dos secuencias.
Circuito Figura 1, con carga simétrica R-L, Secuencia Positiva
V1 V2 V3
Vabc
IabcA
B
C
a
b
c
Three-PhaseV-I Measurement
i+ -
Amperimetro
i+ -
Amperimetro1
i+ -
Amperimetro2
+
200ohm 0.16H
+
200ohm 0.16H1
+
200ohm 0.16H2
Continuous
powerguiv+
-
Voltimetro
v+-
Voltimetro1
v +-
Voltimetro2
Valores del powergui
MEASUREMENTS: 1: 'U_Voltimetro ' = 132.79 Vrms -0.00° 2: 'U_Voltimetro1 ' = 132.79 Vrms -120.00° 3: 'U_Voltimetro2 ' = 132.79 Vrms 120.00° 4: 'U A: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms 0.00° 5: 'U B: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms -120.00° 6: 'U C: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms 120.00° 7: 'I_Amperimetro ' = 0.64 Arms -16.78° 8: 'I_Amperimetro1 ' = 0.64 Arms -136.78° 9: 'I_Amperimetro2 ' = 0.64 Arms 103.22° 10: 'I A: Three-Phase V-I Measurement' = 0.64 Arms -16.78° 11: 'I B: Three-Phase V-I Measurement' = 0.64 Arms -136.78° 12: 'I C: Three-Phase V-I Measurement' = 0.64 Arms 103.22°
Circuito Figura 1, con carga simétrica R-L, Secuencia Negativa
V1 V2 V3
Vabc
IabcA
B
C
a
b
c
Three-PhaseV-I Measurement
i+ -
Amperimetro
i+ -
Amperimetro1
i+ -
Amperimetro2
+
200ohm 0.16H
+
200ohm 0.16H1
+
200ohm 0.16H2
Continuous
powerguiv+
-
Voltimetro
v+-
Voltimetro1
v +-
Voltimetro2
Valores del powergui
MEASUREMENTS: 1: 'U_Voltimetro ' = 132.79 Vrms 0.00° 2: 'U_Voltimetro1 ' = 132.79 Vrms 120.00° 3: 'U_Voltimetro2 ' = 132.79 Vrms -120.00° 4: 'U A: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms 0.00° 5: 'U B: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms 120.00° 6: 'U C: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms -120.00° 7: 'I_Amperimetro ' = 0.64 Arms -16.78° 8: 'I_Amperimetro1 ' = 0.64 Arms 103.22° 9: 'I_Amperimetro2 ' = 0.64 Arms -136.78° 10: 'I A: Three-Phase V-I Measurement' = 0.64 Arms -16.78° 11: 'I B: Three-Phase V-I Measurement' = 0.64 Arms 103.22° 12: 'I C: Three-Phase V-I Measurement' = 0.64 Arms -136.78°
2. Presentar la simulación (en Simulink) del modelo de la figura 2, para una configuración simétrica con fases de carga R-C serie, en las dos secuencias.
Circuito Figura 1, con carga simétrica R-C, Secuencia Positiva
V1 V2 V3
Vabc
IabcA
B
C
a
b
c
Three-PhaseV-I Measurement
i+ -
Amperimetro
i+ -
Amperimetro1
i+ -
Amperimetro2
+
200ohm 10uF
Continuous
powergui
v+-
Voltimetro
v+-
Voltimetro1
v +-
Voltimetro2
+
200ohm 10uF1
+
200ohm 10uF2
i+ -
Amperimetro3
i+ -
Amperimetro4
i+ -
Amperimetro5
Valores del powergui
MEASUREMENTS: 1: 'U_Voltimetro ' = 230.00 Vrms 30.00° 2: 'U_Voltimetro1 ' = 230.00 Vrms -90.00° 3: 'U_Voltimetro2 ' = 230.00 Vrms 150.00° 4: 'U A: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms 0.00° 5: 'U B: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms -120.00° 6: 'U C: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms 120.00° 7: 'I_Amperimetro ' = 0.69 Arms 82.98° 8: 'I_Amperimetro1 ' = 0.69 Arms -37.02° 9: 'I_Amperimetro2 ' = 0.69 Arms -157.02° 10: 'I A: Three-Phase V-I Measurement' = 1.20 Arms 52.98° 11: 'I B: Three-Phase V-I Measurement' = 1.20 Arms -67.02° 12: 'I C: Three-Phase V-I Measurement' = 1.20 Arms 172.98° 13: 'I_Amperimetro3 ' = 1.20 Arms 52.98° 14: 'I_Amperimetro4 ' = 1.20 Arms -67.02° 15: 'I_Amperimetro5 ' = 1.20 Arms 172.98°
Circuito Figura 1, con carga simétrica R-C, Secuencia Negativa
V1 V2 V3
Vabc
IabcA
B
C
a
b
c
Three-PhaseV-I Measurement
i+ -
Amperimetro
i+ -
Amperimetro1
i+ -
Amperimetro2
+
200ohm 10uF
Continuous
powergui
v+-
Voltimetro
v+-
Voltimetro1
v +-
Voltimetro2
+
200ohm 10uF1
+
200ohm 10uF2
i+ -
Amperimetro3
i+ -
Amperimetro4
i+ -
Amperimetro5
Valores del powergui
MEASUREMENTS: 1: 'U_Voltimetro ' = 230.00 Vrms -30.00° 2: 'U_Voltimetro1 ' = 230.00 Vrms 90.00° 3: 'U_Voltimetro2 ' = 230.00 Vrms -150.00° 4: 'U A: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms 0.00° 5: 'U B: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms 120.00° 6: 'U C: Three-Phase V-I Measurement' = 132.79 Vrms -120.00° 7: 'I_Amperimetro ' = 0.69 Arms 22.98° 8: 'I_Amperimetro1 ' = 0.69 Arms 142.98° 9: 'I_Amperimetro2 ' = 0.69 Arms -97.02° 10: 'I A: Three-Phase V-I Measurement' = 1.20 Arms 52.98° 11: 'I B: Three-Phase V-I Measurement' = 1.20 Arms 172.98° 12: 'I C: Three-Phase V-I Measurement' = 1.20 Arms -67.02° 13: 'I_Amperimetro3 ' = 1.20 Arms 52.98° 14: 'I_Amperimetro4 ' = 1.20 Arms 172.98° 15: 'I_Amperimetro5 ' = 1.20 Arms -67.02°
CONCLUSIONES
En circuitos trifásicos con carga totalmente simétrica en Y, el neutro no ejerce ninguna influencia, puesto que al realizar la simulación los valores de voltajes y de corrientes en cada circuito, no se encontró variación alguna de dichos valores.
En un circuito trifásico con carga simétrica en Y, se puede observar que el valor de las magnitudes de voltaje y corriente son iguales en cada fase y lo único que varía es el ángulo en el que se encuentran.
En el circuito trifásico con carga simétrica en Δ, se aprecia claramente el desfase de 30 grados entre los voltajes de línea y los voltajes de fase así como también existe el desfase entre las corrientes de línea y las corrientes de fase.
En la configuración en Y, las corriente de fase es la misma que la corriente de línea debido a que la corriente de fase es la corriente en la carga, resultando ser la misma corriente de línea.