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Prcticas de Anlisis de Circuitos Elctricos I Revisadas por: Ing. Jhon Pilataxi; Dr. Paulo Leica

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ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

Departamento de Automatizacin y Control Industrial

PRCTICA N 7 POTENCIA COMPLEJA. 1.- OBJETIVO: Ilustrar la potencia compleja (tringulo de potencias) para un circuito

energizado con corriente alterna senoidal, en base de medidas de diferencia de potencial, intensidad de corriente y potencia activa.

2.- TRABAJO PREPARATORIO: 2.1. Consultar y presentar un resumen sobre: 2.1.1. El principio de funcionamiento de un elemento de medida vatimtrico: tipos, diagrama de

conexin con error de corriente y diagrama de conexin con error de voltaje. 2.1.2. Estudiar las expresiones de: potencia instantnea, potencia activa, potencia reactiva y factor de

potencia en elementos pasivos interconectados sometidos a variables sinusoidales. 2.2. Traer preparada la hoja de datos (individual) con los cuadros de las medidas a tomar de

acuerdo al procedimiento, en el que conste los valores tericos calculados por el estudiante; y, los diagramas circuitales incluidos los elementos de proteccin y maniobra necesarios.

BIBLIOGRAFIA:

[1] Fundamentos de Metrologa Elctrica, A. M. KARCZ, Marcombo, 1982; Tomo I, Captulos VI y VII, Mxico.

[2] Introduccin a los Circuitos Elctricos, H. A. ROMANOWITZ, Compaa Editorial Continental, 1971, Captulos 17 y 18, Mxico.

3.- EQUIPO A UTILIZAR: 3.1.- Elementos activos: Voltaje de la red EEQSA (120 V) 3.2.- Elementos pasivos: 1 lmpara incandescente-120v - 25 W

1 Restato de 86 ohmios 1 Banco de capacitores 1 Inductor ncleo de aire (0,16 H; 4)

3.3.- Equipo de medida: 1 Voltmetro A.C.

1 Ampermetro A.C. 1 Vatmetro A.C.

3.4.- Elementos de maniobra: 1 Interruptor bipolar con proteccin.

4 Interruptores simples. Juego de cables

4.- TRABAJO PRCTICO:

4.1.- Conversatorio con el profesor sobre los objetivos y tareas 4.2.- Anotar en la hoja de datos las caractersticas del equipo y elementos dados. 4.3.- Conectar el circuito de las figura 1 y posteriormente figura 2, con los elementos y valores

propuestos, incluyendo el equipo de maniobra y proteccin necesario. 4.4.- Medir y anotar el voltaje y corriente en cada elemento (incluida la fuente). 4.5.- Utilizando el vatmetro con las conexiones correspondientes y en las escalas apropiadas, medir y

anotar la potencia activa total y en cada elemento.


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fig. 1 fig. 2

5.- CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:

5.1.- Presentar en una tabla los valores tericos y medidos de: voltaje, corriente, factor de potencia,

potencia activa, reactiva, aparente y errores porcentuales para cada elemento, adjuntando un ejemplo de clculo del valor encontrado.

5.2.- En un solo grfico superponer el tringulo de potencias (total) terico y prctico para cada circuito estudiado en el laboratorio.

5.3.- Para cada uno de los circuitos estudiados en el laboratorio. Construir los diagramas fasoriales (terico y prctico) completos y superponerlos.

5.4.- Interpretar los errores, analizarlos y justificarlos 5.5.- Conclusiones, recomendaciones y sugerencias. 5.6.- Posibles aplicaciones. 5.7.- Bibliografa.


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PRCTICA N 8 CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA. 1. OBJETIVO: Modificar el factor de potencia de un circuito con cargas R-L mediante el

uso de capacitores en serie o paralelo y analizar los efectos en: corriente, voltaje y potencia nominal en la carga.

2. TRABAJO PREPARATORIO:

2.1. Consultar y presentar un resumen sobre: 2.1.1. Mtodos de correccin del factor de potencia en sistemas elctricos monofsicos 2.1.2. Ventajas y desventajas (tcnico-econmicas) de la correccin del factor de potencia. 2.1.3 En el circuito de la figura 1: Determinar la corriente y voltaje en cada elemento. Dibujar diagrama fasorial completo. Dibujar el tringulo de potencia. Corregir el factor de potencia (de ser necesario).

20 V

2+j3

1+j4

Fig. 1

2-j3

2.2. Traer preparada la hoja de datos (individual) con los cuadros de las medidas a tomar de acuerdo

al procedimiento, en el que conste los valores tericos calculados por usted y los diagramas circuitales incluidos los elementos de proteccin y maniobra necesarios.

BIBLIOGRAFIA:

[1] Correccin del Factor de Potencia, HEINZ, Pag, Marcombo SA, 1989, Espaa [2] Correccin del Factor de Potencia en sistemas industriales, BARROS SALDAA, WELLINTON,

EPN, 1981 3.- EQUIPO A UTILIZAR:

3.1.- Elementos activos: 1 Auto transformador

3.2.- Elementos pasivos: 1 Restato de 86 ohmios

1 Inductor ncleo de aire (3 , 250 mH) 1 Capacitor decdico de 0-10 microfaradios 1 Banco de capacitores

3.3.- Equipo de medida: 1 Voltmetro A. C.

1 Ampermetro A. C. 1 Cosfmetro A..C.

1 Vatmetro A..C. 3.4.- Elementos de maniobra: 1 Interruptor bipolar con proteccin


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4 Interruptores simples Juego de cables

4.- TRABAJO PRCTICO:

4.1.- Conversar con el profesor sobre los objetivos y tareas, anotar las caractersticas del equipo. 4.2.- Conectar el circuito de la figura 2 incluyendo el equipo de maniobra y proteccin necesario. 4.3.- Alimentar el circuito (S2 abierto, S3 Cerrado), considerando Z = 89 + J 94 (86+3, 250mH)

con un voltaje de 100 V, y tomar medidas de: voltaje, corriente, potencia activa y factor de potencia.

4.4. Manipulando adecuadamente los interruptores conectar el capacitor en serie con la carga (89 + J 94) , con el Cosfmetro correctamente conectado, variar la capacitancia hasta corregir el factor de potencia a un valor cercano a la unidad. Insertar 3 valores adicionales entre 0 y C mx, repetir la medidas del numeral 4.3 para cada valor de C.

4.5.- Manipulando adecuadamente los elementos de maniobra (interruptores) conseguir que el capacitor decdico quede en paralelo con la impedancia original (carga) y repetir lo correspondiente al numeral 4.4 del procedimiento.

5.- CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME: 5.1.- Definir los parmetros que influyen en la correccin del factor de potencia para cada mtodo. 5.2.- Cules son las ventajas de operacin de un sistema de energa elctrico, cuando se ha mejorado

el factor de potencia? 5.3.- Decidir el mtodo de correccin del factor de potencia entre serie y paralelo para sistemas

industriales. Explicar y justificar plenamente la decisin (Adjuntar el anlisis tcnico-econmico).

5.4.- En qu caso se aplica un mejoramiento del factor de potencia con capacitores en serie, fundamentar la respuesta.

5.5.- Presentar un cuadro con los valores medidos, calculados y los errores expresados en %, interpretar y justificar los errores encontrados. 5.6.- Comprobar si el mtodo de clculo consultado en el trabajo preparatorio es adecuado y

comentarlo. 5.7.- Conclusiones, recomendaciones y sugerencias. 5.8.- Posibles aplicaciones 5.9.- Bibliografa.

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