Lab sistemas trifasicos

Carga en Y con neutro- Método de los tres vatímetro. Carga balanceada. El siguiente circuito corresponde a la fase A del circuito utilizado.

L2 1 H V3 VOFF = 0 VAMPL = 166.6 FREQ = 60 R4 57 2

0
El anterior circuito fue el utilizado en la práctica, pero se aclara que las bobinas finalmente utilizadas tenían núcleo de hierro, lo cual hace que su inductancia incremente considerablemente; yademás cabe decir que esta inductancia es desconocida, pero como se conocen otros datos como lo son la corriente y el voltaje, no se hace necesario conocer este valor para establecer la magnitud de la impedancia de la fase A. La impedancia de carga por cada fase es la siguiente: Se obtuvo en la práctica que la corriente de fase en el circuito es 0.14A aproximadamente, por lo tanto se puede deducirla magnitud de la impedancia: | Z |= | V | 117.8Vrms = = 841.42Ω | I | 0.14 Arms

Ahora, a partir de la lectura del vatímetro correspondiente a la fase A podemos hallar fácilmente el ángulo de la impedancia así: cos(θ ) = W 8w = = 0.485 V .I (117.8Vrms )(0.14 Arms )

Luego, el ángulo de la impedancia es: arccos(cos(θ )) = arccos(0.485) = 60.98 0 Entonces obtenemos finalmente que nuestraimpedancia de fase es:

Z A = 841.42 ∠60.98°Ω

Ahora podemos calcular la inductancia de la bobina, al igual que la resistencia interna de la misma:

Z A = 408.18 + 735.78 j
Como la resistencia de la carga es 57Ω; deducimos que la resistencia interna de la bobina es de 351.18 Ω; ahora procedemos a calcular la inductancia:

X L = jwL = 735.78 = j.(60 Hz.2π ).L
L = 1.9517H.

Ya que el circuitotrifásico es balanceado se tiene la misma impedancia en cada una de la fases. La potencia activa de la carga trifásica medida por los tres vatímetros es: La lectura (Experimental) de los tres vatímetros corresponde a V1=8W, V2=7W, V3=10W, por lo tanto se tiene que la potencia activa trifásica (P) es:
P = V 1 + V 2 + V 3 = 8W + 7W + 10W = 25W P = 25W

La potencia medida por el contador no pudollevarse a cabo por razones de tiempo, dado que con este consumo tan pequeño no hubiesen alcanzado las tres horas de clase para observar que el contador diera una vuelta. La potencia compleja (S) de la carga trifásica obtenida por medio de la lectura de potencia activa de los tres vatímetros es calculada a partir de la definición de potencia compleja y calculando la potencia reactiva en cada faseasí.

Q A = V .I .sen(θ ) = (117.8Vrms )(0.14 Arms ) sen(60.98°) = 14.421VAR QB = V .I .sen(θ ) = (117.8Vrms )(0.15 Arms ) sen(60.98°) = 15.45VAR Qc = V .I .sen(θ ) = (117.8Vrms )(0.15 Arms ) sen(60.98°) = 15.45VAR QT = Q A + QB + Qc =14.42+15.45+15.45=45.323VAR.
Ya que P = 25W tenemos que:
S = 25 + j 45.323 VA El factor de potencia del circuito trifásico balanceado es 0.485 en atraso.

Elcircuito finalmente utilizado con sus tres fases es el siguiente:

R1 57+351.18

2 VA VOFF = 0 VAMPL = 166.6 FREQ = 60 L1 1.9517H

1

2

2

0

L3 1.9517H

0

L2 1.9517H

1 VC FREQ = 60 VAMPL = 166.6 VOFF = 0 VB FREQ = 60 VAMPL = 166.6 VOFF = 0 R2 57+351.18

1

R3 57+351.18

Para los voltajes de fase se obtuvo la siguiente gráfica, en donde la grafica de color verde es elvoltaje de la fase A, la grafica de color azul es el voltaje de la fase B y la que resta describe el voltaje de la fase C.
200V

100V

0V

-100V

-200V 0s V(R6:2)

2ms V(R7:1)

4ms V(R10:1)

6ms

8ms

10ms Time

12ms

14ms

16ms

18ms

20ms

En cuanto a las corrientes de línea se obtuvo la siguiente grafica, en la cual la grafica de color de color verde describe lacorriente de la línea A, l grafica de color rojo describe corriente de la línea B y la grafica de color azul describe la corriente de línea C.

200mA

100mA

0A

-100mA

-200mA 0s I(VA)

2ms I(VB)

4ms I(VC)

6ms

8ms

10ms Time

12ms

14ms

16ms

18ms

20ms

En la grafica anterior se puede observar que las amplitudes de las tres curvas son iguales y presentan un...