Analisis

Ejercicios a resolver:

1.- Un circuito trifásico balanceado en Y-Y tiene una fuente con un voltaje de fase de 120 V. Además tiene una impedancia de línea de 19 + j13 Ώ y una impedancia de carga de 1 + j2 Ώ.
a) ¿Cuál es la corriente monofásica de la fase a?
b) ¿Cuál es el voltaje de la carga?
c) Determine la secuencia del Circuito y represéntela en un diagrama fasorial.

2.- Del mismocircuito trifásico ahora desbalanceado realizar el mismo análisis determinado y tomando en cuenta lo solicitado en los incisos anteriores. Con los siguientes datos de impedancias de carga.
* ZA = 12 + J 22 Ώ
* ZB = 52 + J 12 Ώ
* ZC = 36 + J 82 Ώ

Con una Fuente de voltaje Trifásica de 120 V. Ángulos respectivos a, b, c de 15°, 200° y 90°. Realice el análisis detallado por pasos y partiendodel circuito equivalente
El circuito trifásico original se ve así:

Procedimientos y Resultados:

1.- Para resolver el inciso a) ¿Cuál es la corriente monofásica de la fase a?

Tenemos que calcular la corriente que pasa por dichas impedancias siendo esta la corriente de línea, hacemos lo siguiente:
Determinamos la impedancia equivalente del circuito equivalente monofásico.ZeqA = Zla + ZA= (19 + j13) + (1 + j2) = 20 + j15 = 25[pic]
IA = [pic] = [pic] = 4.8[pic]
IA = 4.8[pic]Amp. Corriente monofásica de la fase a.

Para resolver el inciso b) ¿Cuál es el voltaje de la carga?
Como ya sabemos que la ILINEA = IFASE = Ila = IA = 4.8[pic]Amp. Por lo tanto tenemos que:

1 + j2 = 2.23[pic] ;

VZA = IA ZA = (4.8[pic]) (2.23[pic]) =10.70[pic] Volts
VZA = 10.70[pic] Volts. Voltaje de la carga.

Y para resolver el inciso c) Determine la secuencia del Circuito y represéntela en un diagrama fasorial.
Al resolviendo el circuito equivalente monofásico se obtiene la corriente de una fase y las corrientes de las otras fases se pueden obtener sin necesidad de resolver los otros circuitos, pues tendrán el mismo módulo que lacalculada y estarán desfasadas 120º y –120º respecto de la calculada. Y los voltajes de línea son mayores en[pic] que los voltajes de fase y están adelantados 300:

VAB = 207.84[pic]; VBC = 207.84[pic]; VCA = 207.84[pic] Voltajes de línea
VA = 120[pic]; VB = 120[pic]; VC = 120[pic] Voltajes de fase
IA = 4.8[pic] ; IB = 4.8[pic]; IC = 4.8[pic] Corrientes de Línea y Fase
VZA =10.70[pic]; VZB = 10.70[pic]; VZC = 10.70[pic] Voltajes de carga

Diagrama fásorial con secuencia positiva ABC

Como complemento a este ejercicio y solo con el circuito trifásico balanceado ya que es menos laborioso de resolver a diferencia del circuito trifásico desbalanceado que es más laborioso de resolver, referente a los cálculos de las potencias y pérdidas que tiene la carga y la línea:Del ejercicio 1.- Tenemos los datos suficientes para calcular la potencia activa, potencia reactiva y los Volt-Amper que toma la carga y las pérdidas de potencias activa y reactiva en la línea.
PA = IA2 RLA = (4.8)2 (1) = 23.04 W Potencia activa en la carga
QA= IA2 XLA = (4.8)2 (2) = 46.08 VAR Potencia reactiva en la carga
VAA= IA2 ZLA = (4.8)2 (2.23) = 51.37 VA Potencia aparente en lacarga
Pla = IA2 Rla = (4.8)2 (19) = 437.76 W Perdida de potencia activa en la línea
Qla = IA2 Xla = (4.8)2 (13) = 299.52 VA Perdida de potencia reactiva en la línea

Así como las potencias totales en la carga y las pérdidas totales de potencia en la línea.
Potencia activa total = 3P = 3(23.04) = 69.12 W
Potencia reactiva total = 3Q = 3(46.08) = 138.24 VAR
Potencia aparente total = 3VA =3(51.37) = 154.11 VA
Perdida total de potencia activa = 3Pl = 3(437.76) = 1313.28 W
Potencia total de potencia reactiva = 3Ql = 3(299.52) = 898.56 VAR

Para el ejercicio 2 tenemos que el mismo circuito trifásico pero ahora desbalanceado realizaremos el mismo análisis determinado y tomando en cuenta lo solicitado en los incisos anteriores. Con los siguientes datos de impedancias de carga y...