---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 1

Laboratorio de Medidas Eléctricas

Laboratorio N°1

Tema:

“Análisis fasorial en circuitos eléctricos trifásicos.”

Alumnos:

Gómez Asunción Dennis

Rebatta Ortiz, Luis

Especialidad:

Tecnología Mecánica Eléctrica.

Sección:

“G”

Fecha de presentación: 01/09/2015

Profesor:

Oblitas López, Roger

2015 – III

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 2

I. OBJETIVOS: Medir parámetros eléctricos en circuitos trifásicos, equilibrados y

desequilibrados, utilizando la interfaz de adquisición de datos.

Utilizar el cálculo fasorial en el análisis de sistema eléctrico trifásico.

Construir diagramas fasorial, determinado los errores relativos porcentuales

de las mediciones.

Reconocer cuando es un voltaje de fase.

Diferenciar los voltajes en una conexión estrella y una conexión triangulo.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Análisis fasorial en circuitos eléctricos trifásicos

En una carga equilibrada conectada en estrella las corrientes en las líneas y en las

fases son iguales. La corriente en el neutro es cero (0) y la tensión compuesta entre

líneas es √3, mayor que la tensión simple de fase, es decir: U línea = √3 Ufase.

En una carga equilibrada conectada en estrella, con 4 conductores circulara

corriente por el neutro; la tensión en cada una de las impedancias permanecerá

constante con el valor de la tensión simple de fase o línea a neutro. Las corrientes

de línea serán diferentes y no estarán desfasadas 120° entre ellas como en el caso

de las cargas equilibradas.

Para resolver problemas de circuitos trifásicos, conectados en triángulo y con cargas

desequilibradas, primero se calculan las corrientes de fase y luego se aplica la 1°era

Ley de Kirchhoff (ley de nodos o ley de corrientes) a los nodos del circuito para

obtener las tres corrientes de línea. Estas tres corrientes no tendrán la misma

magnitud ni estarán desfasadas 120° entre ellas como en el caso de las cargas

equilibradas.

Diagrama fasorial de líneas y voltajes

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 3

Conexión estrella:

Todas las bobinas se conectan por un extremo por un extremo a un punto común

llamado neutro, figura 2, quedando el otro extremo de cada una accesible junto con el

neutro. Es el tipo de conexión más empleado en la salida o secundario de los

transformadores de los centros de transformación que alimentan a las redes de baja

tensión.

Se cumple:

Conexión de triangulo:

Conexión de triangulo o conexión delta, figura 4, en la que cada uno de los extremos de

una bobina está conectado a un extremo de una bobina distinta.

Es el tipo de conexión que habitualmente se emplea en la parte de transformadores que

están conectados a redes de alta tensión.

Se cumple:

III. MATERIALES:

Cantidad Descripción Imagen marca

01 Fuente de tensión AC trifásica regulable

LABVOLT

01 Carga resistiva.

LABVOLT

01 Carga inductiva.

LABVOLT

01 Computadora

LENOVO

01 Pinza Amperimétrica AC.

FLUKE

ULINEA=√3UFA

SE

ILINEA=IFAS

E

ULINEA=UFASE ILINEA=√3IF

ASE

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 4

IV. PROCEDIMIENTO:

4.1. Puesta a tierra: Para ello identifiquemos los terminales de tierra, en la

interfaz y en la fuente de alimentación EMS 8821-10, ambos son de color

verde. Luego conecte ambos terminales empleando el cable rojo de 2 mm.

4.2. Conecte el terminal USB desde el interfaz de adquisición de datos al,

terminal USB de la computadora.

4.3. Conecte la fuente de alimentación auxiliar a la salida de tomacorriente

de 120 V, que se encuentra en la fuente EMS 8821-10.

4.4. Energice la fuente de alimentación EMS 8821-10.

4.5. Para energizar la interfaz, conecte la salida de 24 VAC de la fuente

auxiliar a cualquiera de las dos entradas nombradas como, alimentación de

baja potencia, para ello emplee el cable de alimentación. Luego, cierre el

interruptor de la fuente auxiliar y compruebe que la lámpara verde que indica

“en marcha” se encienda.

4.6. Arranque la computadora, e ingrese al programa LVDAM-EMS.

4.7. Y con ayuda de dicho programa encontrar los diagramas fasoriales;

voltajes y también las corrientes correspondientes a cada caso.

01 Multímetro digital.

FLUKE

01 Interfaz de adquisición de datos

LABVOLT

10 Cables para conexión o cables banana.

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 5

A. CONEXIÓN DE CARGA EQUILIBRADA CONECTADA EN TRIÁNGULO:

I. Carga Resistiva.

1. Seleccionamos un módulo: resistivo. Solicitamos al profesor los valores de

resistencia y reactancia con los que trabajará, según la tabla 1.1. y procedimos

a hacer las diferentes pruebas.

Resistiva (ῼ )

4400

Tabla 1.1 Valores de resistencias 2. Conecte los módulos resistivos en estrella.

3. Una vez conectado la carga equilibrada en estrella a la fuente de alimentación

variable, con los instrumentos correspondientes, llamamos al docente a cargo

para revisar las conexiones.

4. En este paso aún no encendemos la fuente de alimentación. Tomando como

referencia la figura antes mostrada, calcule las tensiones de línea y las corrientes

de línea en la carga conectada en estrella, asumiendo que la tensión de la fuente

es 120 V. Anote los resultados en la tabla 1.2:

VALORES CALCULADOS

Tensiones de línea Tensión de fase Corrientes de línea

URS = 120 V URN = 69,28 V IR = 0,016 A

UST = 120 V USN = 69,28 V IS = 0,016 A

UTR = 120 V UTN = 69,28 V IT = 0,016 A

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 6

5. Para encontrar el voltaje de línea nos vamos a guiar en la siguientes formulas.

Estas se cumplen siempre y cuando nuestra carga estén conectada en estrella.

Entonces reemplazamos en el voltaje de línea que nos da es de 120 v.

Entonces los voltajes serian: A. 120/√3 = 69,28 V

B. 120/√3 = 69,28 V

C. 120/√3 = 69,28 V

Entonces las intensidades serian: a. 69.28/440 = 0,015 A línea b. 69.28/440 = 0,015 A línea c. 69.28/440 = 0,015 A línea

6. Encendimos la fuente de alimentación y aumente la tensión de salida a 120 V

(tensión compuesta de alimentación).

7. Medimos las tensiones y corrientes indicadas en la figura 1.2 y anote estos

valores en la tabla.

8. Construya los diagramas fasoriales de tensiones y corrientes, indicando los

valores angulares. Justifique con cálculo fasoriales.

U Línea = √3 U Fase I Línea = I Fase.

Voltaje de fase

Intensidad de linea

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 7

9. Analice el diagrama fasorial, Interpretando y explicando el comportamiento de

los circuitos eléctricos.

10. Determine los errores cometidos, analice y explique las divergencias

encontradas.

E% = 68,28−69.41

68.28(100)

E% = 1.65 %

II. Carda inductiva.

11. Seleccionamos un módulo: inductivo. Solicitamos al profesor los valores de

resistencia y reactancia con los que trabajará, según la tabla 1.1. y procedimos

a hacer las diferentes pruebas.

capacitiva (H )

14

Tabla 1.1 Valores de resistencias 12. Conecte los módulos resistivos en estrella.

Podemos ver como el voltaje de línea es

mayor en una conexión en estrella

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 8

13. Una vez conectado la carga equilibrada en estrella a la fuente de alimentación

variable, con los instrumentos correspondientes, llamamos al docente a cargo

para revisar las conexiones.

14. En este paso aún no encendemos la fuente de alimentación. Tomando como

referencia la figura antes mostrada, calcule las tensiones de línea y las corrientes

de línea en la carga conectada en estrella, asumiendo que la tensión de la fuente

es 120 V. Anote los resultados en la tabla 1.2:

VALORES CALCULADOS

Tensiones de línea Tensión de fase Corrientes de línea

URS = 120 V URN = 69,28 V IR = 0,016 A

UST = 120 V USN = 69,28 V IS = 0,016 A

UTR = 120 V UTN = 69,28 V IT = 0,016 A

15. Para encontrar el voltaje de línea nos vamos a guiar en la siguientes formulas.

Estas se cumplen siempre y cuando nuestra carga estén conectada en estrella.

Entonces reemplazamos en el voltaje de línea que nos da es de 120 v.

Entonces los voltajes serian: D. 120/√3 = 69,28 V E. 120/√3 = 69,28 V F. 120/√3 = 69,28 V

Entonces las intensidades serian: d. 69.28/2638.9 = 0.026 A línea e. 69.28/2638.9 = 0.026 A línea f. 69.28/2638.9 = 0.026 A línea

16. Encendimos la fuente de alimentación y aumente la tensión de salida a 120 V

(tensión compuesta de alimentación).

17. Medimos las tensiones y corrientes indicadas en la figura 1.2 y anote estos

valores en la tabla.

U Línea = √3 U Fase I Línea = I Fase.

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 9

18. Construya los diagramas fasoriales de tensiones y corrientes, indicando los

valores angulares. Justifique con cálculo fasoriales.

19. Analice el diagrama fasorial, Interpretando y explicando el comportamiento de

los circuitos eléctricos.

Voltaje de fase

Intensidad de linea

Podemos ver como la intensidad retrasa

al voltaje en un ángulo de impedancia

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 10

20. Determine los errores cometidos, analice y explique las divergencias

encontradas.

E% = 68,28−69.41

68.28(100)

E% = 1.65 %

B. CONEXIÓN DE CARGA EQUILIBRADA CONECTADA EN TRIANGULO:

1. Seleccione dos módulos: resistivo, inductivo. Solicite al profesor los valores de

resistencia y reactancia con los que trabajará, según la tabla.

2. Conecte los módulos resistivo e inductivo en triángulo, como se aprecia en la figura.

3. Conecte la carga equilibrada en triángulo a la fuente de alimentación variable, con los

instrumentos correspondientes, pero no encienda la fuente.

Resistencia (ῼ) Reactancia inductiva (H)

R = 4400 XL = 14

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 11

5. Encienda la fuente de alimentación y aumente la tensión de salida a 120 V.

6. Mida las tensiones y corrientes indicadas en la figura anterior y anote estos valores

en la tabla.

Entonces los voltajes serian:

A. 120/√3 = 69,28 V

B. 120/√3 = 69,28 V

C. 120/√3 = 69,28 V

Entonces las intensidades serian:

A. 69.28/1100 = 0.062 A línea B. 69.28/1100 = 0.062 A línea C. 69.28/1100 = 0.062 A línea

8. Construya los diagramas fasoriales de tensiones y corrientes, indicando los valores angulares. Justifique con cálculo fasorial.

9. Analice el diagrama fasorial, Interpretando y explicando el comportamiento de los

circuitos eléctricos.

10. Determine los errores cometidos, analice y explique las divergencias encontradas.

% E = 69,28−69.97

69.28× (100)

Voltaje

Intensión

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 12

% E = 0,99 % Carga resistiva-capacitiva: 1. Seleccione dos módulos: resistivo, capacitivo. Solicite al profesor los valores de

resistencia y reactancia con los que trabajará, según la tabla.

2. Conecte los módulos resistivo e inductivo en triángulo, como se aprecia en la figura.

3. Conecte la carga equilibrada en triángulo a la fuente de alimentación variable, con los

instrumentos correspondientes, pero no encienda la fuente.

5. Encienda la fuente de alimentación y aumente la tensión de salida a 120 V.

6. Mida las tensiones y corrientes indicadas en la figura anterior y anote estos valores

en la tabla.

Entonces los voltajes serian:

D. 120/√3 = 69,28 V

Entonces las intensidades serian:

D. 69.28/2200 = 0.031 A línea

Resistencia (ῼ) Reactancia capacitiva

R = 4400 XL = 0.75

c

c

c

c

c

Cambiamos lo inductivo con lo

capacitivo.

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 13

E. 120/√3 = 69,28 V

F. 120/√3 = 69,28 V

E. 69.28/2200 = 0.031 A línea F. 69.28/2200 = 0.031 A línea

8. Construya los diagramas fasoriales de tensiones y corrientes, indicando los valores

angulares. Justifique con cálculo fasorial.

9. Analice el diagrama fasorial, Interpretando y explicando el comportamiento de los

circuitos eléctricos.

10. Determine los errores cometidos, analice y explique las divergencias encontradas.

% E = 69,28−67.97

69.28× (100)

% E = 1,89 % Observaciones:

Que las irresponsabilidades de mis compañeros, hizo que hayan cortos

circuito que generaban problemas para las mesas de trabajo.

Voltaje

Intensión

---------------------------------TECSUP---------------------------------

Página 14

V. CONCLUSIONES:

Gracias a la instalación concluimos que cuando son cargas resistivas iguales

la intensidad total es cero en una conexión estrella pero en una conexión

triangulo la corriente de línea es mayor a la de fase.

Aplicando la teoría, pudimos hacer nuestro cálculo, comprobando que tanto

la teoría explicada en clases como las practicas hechas en el laboratorio que

los resultados otorgados por el programa o ya sea por cálculo son similares

hasta iguales.

Gracias al programa obtuvimos los diagramas fasoriales y los errores

porcentuales.

En una conexión estrella, el voltaje de línea es mayor al voltaje de fase y un

conexión triangulo los voltajes son iguales.

VI. BIBLIOGRAFÍA o LINKOGRAFIA:

https://eva.fing.edu.uy/pluginfile.php/90431/mod_resource/content/1/Circ

uitosElectricosTrifasicos.pdf

http://www.fceia.unr.edu.ar/tci/utiles/Apuntes/Cap%2010-

2013%20TRIF.pdf

http://www.oocities.org/fbugallosiegel/Circuitos_Electricos/Circuitos_Elec

tricos.htm

http://www.cifp-mantenimiento.es/e-learning/index.php?id=2&id_sec=7

http://www.trifasicos.com/analisis.php