[ALEJANDRO HERNANDEZ GARCIA] PRACTICA #1

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PRCTICA #1

SEGURIDAD Y FACTOR DE POTENCIA

1. OBJETIVO

El alumno conocer la importancia que tiene el utilizar y manejar la electricidad mediante

el anlisis de las normas y reglas de seguridad del laboratorio

2. INTRODUCCIN

La vida cotidiana est rodeada de peligros, en todo lugar, desde la casa al trabajo, en los

lugares de esparcimiento, de educacin y en todo lugar donde nos encontremos an, tal vez

ms, en el trayecto a ellos. Los peligros se desarrollan en virtud al avance tecnolgico que

no agobia da a da. Los peligros, los riesgos, representan una probabilidad de sufrir un

accidente. Lo expuesto lleva como consecuencia directa a comprender la importancia de la

Seguridad y la Higiene en el trabajo.

La seguridad

La seguridad es la disciplina que se ocupa de Prevenir la ocurrencia de los accidentes de

trabajo. Una Condicin Insegura es aquella causa imputable a la maquinaria, equipo, etc.,

cuya presencia hace que ocurra el accidente

Los riesgos

Los riesgos que encontramos en diferentes actividades laborales son:

Elctricos (Contactos directos o indirectos y por electricidad esttica).

Efectos fisiolgicos producidos por el paso

de una intensidad elctrica de 50/60 Hz.

Intensidad

Efectos fisiolgicos que se observan

0 a 0.5 mA No se observan sensaciones ni efectos. El

umbral de percepcin se sita en 0.5 mA.

0.5 a 10 mA Calambres y movimientos reflejos

musculares. El umbral de no soltar se sita

en 10 mA.

10 a 25 mA

Contracciones musculares. Agarrotamiento

de brazos y piernas con dificultad de soltar

objetos. Aumento de la presin arterial y

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dificultades respiratorias.

25 a 40 mA Fuerte tetanizacin. Irregularidades

cardiacas. Quemaduras. Asfixia a partir de 4

s.

40 a 100 mA

Efectos anteriores con mayor intensidad y

gravedad. Fibrilacin y arritmias cardiacas.

1 A Fibrilacin y paro cardiaco. Quemaduras

muy graves. Alto riesgo de muerte.

1 a 5A Quemaduras muy graves. Parada cardiaca

con elevada probabilidad de muerte.

Mecnicos (Cada desde altura, cadas a nivel, cadas de objetos, atrapamientos, golpes o

choques por objetos, cortes con objetos, proyecciones con objetos, pisadas sobre objetos).

Incendios (Por slidos, por lquidos, incendio de gases, elctricos o combinados y

explosiones).

Otros Tipos (Quemaduras por contacto, contacto con sustancias, ingestin de sustancias,

presiones anormales, atropellamiento por animales, mordedura de animales, choque de

vehculos, atropellamiento de vehculos, agresin por armas).

Nueve reglas para trabajar con seguridad y evitar los percances elctricos:

1. Asegrese de las condiciones del equipo y de los peligros presentes.

2. Nunca confe, por proteccin propia, en dispositivos de seguridad tales como

fusibles, relevadores y sistemas de trabajo. Pueden no estar funcionando y no

brindar proteccin cuando ms se necesita.

3. Nunca quite la punta de conexin a tierra de un enchufe de tres alambres. Con ello se

elimina su caracterstica de estar conectado a tierra y se le convierte en un riesgo

potencial de peligro.

4. No trabaje sobre una mesa desordenada.

5. No trabaje sobre pisos mojados.

6. No trabaje solo.

7. Trabaje con una mano detrs de usted o metida en uno de sus bolsillos. Una corriente

que pase por las dos manos cruza por el corazn y puede ser ms letal que una

corriente que vaya de la mano al pie.

8. Nunca distraiga a alguien que est trabajando. No permita que lo distraigan; tampoco

distraiga a otros.

9. Muvase siempre con lentitud cuando est trabajando cerca de circuitos elctricos.

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Factor de Potencia

Como el factor de potencia cambia de acuerdo al consumo y tipo de carga, repasaremos

algunos conceptos para expresar matemticamente el factor de potencia.

Potencia activa: Es la potencia en que en el proceso de transformacin de la energa

elctrica se aprovecha como trabajo, los diferentes dispositivos elctricos existentes

convierten la energa elctrica en otras formas de energa tales como: mecnica, lumnica,

trmica, qumica

Potencia reactiva: potencia disipada por las cargas reactivas (Bobinas o inductores y

capacitores o condensadores). Se pone de manifiesto cuando existe un trasiego de energa

entre los receptores y la fuente, provoca prdidas en los conductores, cadas de tensin en

lo mismos, y un consumo de energa suplementario que no es aprovechable directamente

por los receptores. Generalmente est asociada a los campos magnticos internos de los

motores y transformadores La unidad de medida de la potencia reactiva es elvolt-ampere

reactivo (VAR). Esta dada por numeros imaginarios. La frmula matemtica para hallar la

potencia reactiva de un circuito elctrico es la siguiente:

La potencia aparente (S): llamada tambin "potencia total", es el resultado de la suma

geomtrica de las potencias activa y reactiva La potencia aparente se representa con la

letra S y su unidad de medida es el volt-ampere (VA). La frmula matemtica para hallar

el valor de este tipo de potencia es la siguiente:

Triangulo de Potencias:

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Factor de Potencia: Es un indicador cualitativo y cuantitativo del correcto

aprovechamiento de la energa elctrica. Tambin podemos decir, el factor de potencia es

un trmino utilizado para describir la cantidad de energa elctrica que se ha convertido en

trabajo.

Como se puede observar en el tringulo de la ilustracin el cos representa grficamente la

potencia activa (P) y la potencia aparente (S), es decir la relacin existente entre la potencia

real de trabajo y la potencia total consumida por la carga o el consumidor conectado a un

circuito elctrico de corriente alterna. Podemos representar matemticamente por medio de

la siguiente frmula:

. = =

3. Material Empleado en la Practica.

Fuente de poder Consola Wattmetro Monofsica Modulo de medicin de corriente CA Modulo de Capacitores Modulo de motor monofsico dase dividida Modulo de medicin de voltaje CA 25 Conectores Multmetro Digital

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4. DESARROLLO

1) Arme el siguiente circuito:

2) Conecte la fuente de alimentacin y ajstela a 120V de CA

3) Mida y anote las lecturas de la corriente de lnea y la potencia real.

IL = 3.37Amp.

P = 75 Watts

4) Baje a cero el voltaje de la fuente de alimentacin.

5) Calcule la potencia aparente, el factor de potencia y la potencia reactiva

= = (3.37)(120) = 404.4

= 404.4

=

=

75

404.4= 0.185

= 0.185

= 2 2 = 404.42 752 = 397.38

= 397.38

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6) Conecte en paralelo dos modulos de capacitores al motor como se indica en la siguiente figura

7) Conecte las seis secciones de los modulos y abra (posicin abajo) todos los interruptores.

8) Conecte la fuente de alimentacin y ajstela a 120V de CA-

9) Comience a aumentar la capacitancia cerrando los interruptores uno a la vez observe que la corriente de lnea disminuye conforme aumenta la capacitancia.

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10) Anote el valor de la reactancia y el valor de la capacitancia cuando la corriente de lnea es minima.

C = 86.6 uF

Xc = 57.142

11) Mida y anote las lecturas de la corriente de lnea y la potencia real

IL = 0.67 Amp

P = 75 Watts

12) Calcule la potencia aparente, el factor de potencia y la potencia reactiva

= = (0.67)(120) = 80.4

= 80.4

=

=

75

80.4= 0.933

= 0.933

= 2 2 = 80.42 752 = 29

= 29

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Tabla comparativa de resultados obtenidos para la conexin sin las

capacitancias y con las capacitancias.

Motor sin

capacitancia

Motor con

capacitancia

Corriente de Linea (IL) 3.37 Amp 0.67 Amp

Potencia Real (P) 75 Watts 75 Watts

Potencia Reactiva (Q) 397.38 Var 29 Var

Potencia Aparente (S) 404.4 VA 80.4 VA

Factor de Potencia (fp) 0.185 0.933

Conclusiones

Es importante siempre recordar la importancia de las normas establecidas para el correcto

uso del equip de laboratorio, ya que estas previenen accidentes, y permiten el adecuado

uso del equipo para no daarlo.

En el desarrollo de la prctica se pudo observar como un motor se comporta como una

carga inductiva, esta genera una potencia reactiva alta con un bajo factor de potencia y un

gran consumo de corriente, lo cual no es practico porque, las corrientes altas pueden llegar

a daar los dielctricos a pesar de que el equipo este normalizado para soportar este tipo de

corrientes. Se observa en los resultados, que al ser bajo el factor de potencia se consume

gran cantidad de energa elctrica por lo que es necesario corregirlo. En este caso

conectando un banco de capacitores en paralelo. Se observa que al compensar la carga

inductiva del motor, se corrige el factor de potencia de un valor de 0.185 a uno de 0.933 lo

que est dentro de norma. Esto ayuda a ahorrar el consumo de energa adems de disminuir

considerablemente la corriente y la potencia reactiva, haciendo un correcto uso de la

energa elctrica.

BIBLIOGRAFA

Practicas del laboratorio de Maquinas sncronas y de Corriente Directra.

http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-10-02-

factor_de_potencia.pdf

Maquinas Electricas Stephen Chapman