Circuitos trifasicos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
CIRCUITO ELÉCTRICOS 2
Trabajado por: Daniel Felipe Chaparro Arce
Joan Sebastián Cruz García
Juan Pablo Rivadeneira Vargas
Octubre 6 de 2015
Práctica 6: Circuitos Polifásicos.
Objetivos:
Comprobar la teoría de análisis de circuitos en estado estable sinusoidal.

Visualizar y obtener los ángulos de desfase entre lasseñales de corriente y tensión de los circuitos simples R, L y C.
Obtener diagramas fasoriales de las señales de corriente y tensión de los circuitos simples R, L y C.
Conocimiento previo:
Los circuitos polifásicos son los que operan con las fuentes de corriente alterna a la misma frecuencia, pero en diferente fase. Comúnmente en el curso usamos los circuitos trifásicos, estos operan con un desfase de120° entre cada fuente, conectadas en delta o en estrella. Estos circuitos son importantes porque casi toda la potencia eléctrica se genera y distribuye en forma trifásica, además la potencia instantánea en un sistema trifásico puede ser constante y es más económico que el monofásico.
Las cargas balanceadas son tres cargas que pueden estar conformadas por capacitores, resistencias o inductores,que línea por línea son iguales, o fase por fase son iguales en magnitud y desfasados 120°. Por el contrario las cargas desbalanceadas, son aquellas que línea por línea o fase por fase, son diferentes en magnitud o en desfase diferente a 120° o en ambos.
Para las cargas balanceadas entre neutro y neutro la diferencia de potencial es 0V a diferencia de las cargas desbalanceadas que tienen unadiferencia de potencial entre neutros y si se conectan neutros puede fluir una corriente.
El método de los dos wattímetros es una forma de hallar la potencia absorbida por las cargas, la forma de conectar los wattímetros es con dos tensiones de fase y dos corrientes de línea y se suma la magnitud de estos. Este método es válido cuando la corriente entre los neutros es 0A, lo que quiere decir quecuando hay una conexión entre neutros la carga debe ser balanceada para que este método funcione. La forma de conectarlos se muestra en la figura 1.
Otra forma de hallar la potencia absorbida es por medio de tres wattímetros, esta se mide con respecto a la tensión de cada línea y con la corriente de cada una de estas. Este método se usa cuando hay una conexión entre neutros y las cargas no estánbalanceadas. La forma de conectarlos se muestra en la figura 2.

Figura 1: método de dos wattímetros. Figura 2: método de tres wattímetros.
Desarrollo de la práctica:
Se comenzara midiendo las tensiones de fase y de línea y verificando el neutro en la mesa de trabajo, para identificar y modificar cálculos a la hora de hacer la práctica. Para iniciar este documento se van a hacer loscálculos con las tensiones de línea de 120Vrms, ósea con tensiones de fase de 1203 Vrms=208 Vrms, y secuencia positiva.

Figura 3: Circuito Y-Y sin neutro Figura 4: Circuito Y-Y con neutro

Figura 5: Circuito Y-Δ
Se montara el circuito Y-Y sin neutro como el de la figura 3, este será un circuito balanceado. Para este primer circuito se tomaran las resistencias:ZAN=ZBN=ZCN=120∠0°ΩLas corrientes de línea serán iguales en magnitud para cada una de las líneas así:
|Ia|=|Ib|=|Ic|=120Vrms120Ω=1ArmsLa potencia será:
ST=3VlIl=207.85WEn este caso como las cargas son puramente resistivas, la potencia es real.
ST=PT=207.85WLa potencia para cada carga es:
PZ=VZIZ=120Vrms*1Arms=120WSe montara el circuito Y-Y con neutro como el de la figura 4, este será un circuito balanceado. Para estecircuito se tomaran las resistencias:
ZAN=ZBN=ZCN=120∠0°ΩLas corrientes de línea serán iguales en magnitud para cada una de las líneas a excepción del neutro así:
|Ia|=|Ib|=|Ic|=120Vrms120Ω=1ArmsIn=0ALa potencia será:
ST=3VlIl=207.85WEn este caso como las cargas son puramente resistivas, la potencia es real.
ST=PT=207.85WLa potencia para cada carga es:
PZ=VZIZ=120Vrms*1Arms=120WSe...