DEPARTAMENTO DE ELECTRICA Y ELECTRÓNICA

CARRERA DE INGENIERIA MECATRÓNICA

ASIGNATURA: CIRCUITOS ELECTRICOS II

TRABAJO PREPARATORIO DE LABORATORIO No. 1.2

Profesor: Ing. Edwin Cevallos

INTEGRANTES:

1. Alexis Tiuma2. Daniel Zurita

3. Jefferson Arias

Sangolquí, 30 de septiembre de 2013

DEPARTAMENTO DE ELECTRICA Y ELECTRONICA CARRERA DE INGENIERIA MECATRONICA

ASIGNATURA CIRCUITOS II

TRABAJO PREPARATORIO LABORATORIO No. 1.2

Tema de la práctica: POTENCIA TRIFÁSICAS

1) Consultar sobre:

1. Voltajes nominales o estándar según el CONELEC, NEC, y la norma UNE

VOLTAJES NOMINALES

*Valor nominal: indica el valor teórico o ideal, de cualquier cosa cuantificable, en oposición al valor real que es el que podemos obtener en una medición.

Por ejemplo, la electricidad doméstica en la Unión Europea es nominalmente de 230 V, pero está permitido que varíe un 10%. En Norte América, el voltaje nominal es 120 V, con variaciones permitidas desde 114 V a 126 V (±5%). En general, los dispositivos eléctricos están diseñados para trabajar a un voltaje nominal, el cual representa una banda de posibles voltajes reales, factor de potencia y formas de onda de AC.1

ALTA TENSION

Se emplea para transportar altas tensiones a grandes distancias, desde las centrales generadoras hasta las subestaciones de transformadores. Su transportación se efectúa utilizando gruesos cables que cuelgan de grandes aisladores sujetos a altas torres metálicas, utilizando tensión que superen estos límites:

Corriente alterna: Superior a 1000 voltios.

Corriente continua: Superior a 1500 voltios

1es.wikipedia.org/wiki/Valor_nomina

MEDIA TENSION

Se emplea para transportar tensiones medias desde las subestaciones hasta las subestaciones o bancos de transformadores de baja tensión, a partir de los cuales se suministra la corriente eléctrica a las ciudades. Los cables de media tensión pueden ir colgados en torres metálicas, soportados en postes de madera o cemento, o encontrarse soterrados, como ocurre en la mayoría de las grandes ciudades.

Graf 1 http://www.ree.es/sala_prensa/web/inc/fichero.aspx?ruta=infografias/swf&fichero=vlifrq5y2nvk.swf

BAJA TENSIÓN

Un valor bastante bajo para que pueda emplear en la industria, el alumbrado público y el hogar. Las tensiones más utilizadas en la industria son 220, 380 y 440 volt de corriente alterna y en los hogares entre 110 y 120 volt para la mayoría de los países de América y 220 volt para Europa.

Hay que destacar que las tensiones que se utilizan en la industria y la que llega a nuestras casas son AC cuya frecuencia en América es de 60 Hz, y en Europa de 50 HZ

Alta Tensión 69Kv –138Kv –230Kv

Media Tensión 600V –40 Kv

Baja Tensión 120V –600v

Graf 2 http://es.scribd.com/doc/100560701/1-Niveles-de-Voltaje

2. Estándares de potencia para trasformadores de distribución

Se denomina transformadores de distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos.La mayoría de estos transformadores se ven orientados al montaje sobre postes, algunos de tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para estaciones o en plataformas.

Sus aplicaciones son alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes públicos, talleres y centros comerciales.

Tenemos varios modelos para este tipo de transformadores ya sea dependiendo de su función como de la empresa que es la proveedora, dependiendo de esto las especificaciones correspondientes.

Por ejemplo:

Transformador de Distribucion

Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

Características Generales:

Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias según especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variación de tensión, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

Otro ejemplo

Graf 3 http://ciecfie.epn.edu.ec/Automatizacion/ConversionEnergia/transformadores/Tipos%20y%20Aplicaciones%20de%20Transformadores.htm

1

Graf 4http://www.alkargo.com/pdf/transformadores%20castellano.pdf

En las dos tablas siguientes se indican los valores nominales garantizados de acuerdo con la norma UNE 21428-1 (1996), CEI-76 y el documento HD 428.Estos valores son válidos con una sola tensión secundaria, aunque tengan más de una en el primario y 50 Hz.

Tensión mas elevada para el material ≤24 kVBaja Tensión B2 420 V

Tabla 1 www.alkargo.com/pdf/transformadores%20castellano.pdf

Tensión mas elevada para el material 36 kVBaja Tensión B2 420V

Tabla 2 www.alkargo.com/pdf/transformadores%20castellano.pdf

3. Potencias nominales para motores de: inducción, síncronos y servomotores

MOTORES DE INDUCCION

El aprovechamiento de la energía consumida por un motor eléctrico depende de su rendimiento, los fabricantes ofrecen una gama de potencias con rendimientos que van del 95% o superior, hasta un pobre 65%, hay que tener muy presente este hecho a la hora de escoger un motor.

Son un tipo de motor de corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo".

Tabla32 http://www.epro.es/resources/Datos+el$C3$A9ctricos+de+inter$C3$A9s.pdf

MOTORES SINCRONOS

Este motor se creó debido a la demanda de un motor síncrono polifásico con arranque propio en tamaños menores, de menos de 50 HP.Son motores de motor de corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectada y por el número de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo".

Graf 5 http://www.monografias.com/trabajos91/motor-asincrono/motor-asincrono.shtml

El motor asíncrono, como cualquier motor eléctrico, convierte energía eléctrica en mecánica. La energía eléctrica consumida por el motor es la energía absorbida Pabs, mientras que la entregada es la potencia útil Pu.

Motores de una potencia nominal menor de 5KW (6.8 C.V.), aunque en la práctica sólo se aplica para motores de potencia nominal menor de 5C.V.

SERVOMOTORES

También conocido como Servo es un dispositivo similar a un motor de corriente continua, que tiene la capacidad de estabilizarse dentro de una ubicarse en cualquier posición para su operación. Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control.

Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica

Graf 6 http://www.castor.es/servomotor.html

2) Para los circuitos analizados en la práctica anterior determine la potencia trifásica por:

a. Método de los vatímetros monofásicosb. Método de los dos vatímetros

3) Realice la simulación de los circuitos

BALANCEADOCircuito y-y a 3 hilos

y-y a 4hilos

DESBALANCEADOy-y a 3 hilos

y-y a 4 hilos

Balanceado y-delta

Desbalanceado y-delta

METODO DE LOS DOS VATÍMETROSy-deltadesbalanceado

Balanceado

y-y 3 hilos balanceado

y-y 3 hilos desbalanceado

y-y 4 hilos balanceado

y-y 4 hilos desbalanceado

Bibliografia:

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_voltaje/ke_voltaje_4.htmhttp://es.scribd.com/doc/100560701/1-Niveles-de-Voltajehttp://www.ree.es/sala_prensa/web/inc/fichero.aspx?ruta=infografias/swf&fichero=vlifrq5y2nvk.swfhttp://eelalnx01.epn.edu.ec/bitstream/15000/3774/1/CD-3518.pdf

ANEXOS

1. dspace.epn.edu.ec/bitstream/15000/8852/5/T10904CAP3.pdf, PAG 9

2. http://eelalnx01.epn.edu.ec/bitstream/15000/3774/1/CD-3518.pdf, PAG 31

3. www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&cad=rja&ved=0CEAQFjAD&url=http%3A%2F%2Fdownloads.industrial.omron.eu%2FIAB%2FProducts%2FMotion%2520and%2520Drives%2FServo%2520Systems%2FRotary%2520Servo%2520Motors%2FJunma%2FI72E%2FI72E-ES-01%2BJunmaServoMotor%2BDatasheet.pdf&ei=HNRCUuHZIMPj4AOBrYDADA&usg=AFQjCNGg-UQDlde3UHIlc8Zmm1g_8MPepA&bvm=bv.53077864,d.dmg

Fecha: Sangolquí, 25 de septiembre de 2013

ANEXO 2

GUÍA DE PRACTICA No. 1.2

Tema:Potencia Trifásica

1. Objetivo(s).

Analizar el comportamiento de redes eléctricas trifásicas Medir la potencia trifásica por al menos dos métodos Observar la señal de onda del circuito utilizando el osciloscopio.

2. Materiales y Equipos.

Materiales. 3 Focos de 60W y 2 de 100W Puntas de osciloscopio, cables para conexión Circuito Trifásico

Herramientas: Generador trifásico Osciloscopio Vatímetros monofásicos Vatímetro Trifásico

3. Procedimiento

3.1 Arme un circuito trifásico balanceado en conexión Delta y otro en conexión en Y, utilizando resistores de 60W.

3.2 Realice la medición de voltajes y corrientes fase-fase y fase-neutro en

los circuitos 1.a y 1.b, anote estos valores en la hoja de datos.

3.3 Utilizando el método de los dos vatímetros proceda a medir la potencia del circuito.

3.4 Utilizando el vatímetro trifásico mida la potencia del circuito.

3.5 Cambie un resistor de 60W por uno de 100 en cada uno de los circuitos armados y repita el ítem 3.2, 3.3 y 3.4.