medicion de potencia
Páginas: 5 (1074 palabras)
Publicado: 17 de octubre de 2015
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
Análisis de Circuitos Eléctricos II
Medición de Potencia
Paralelo: GR4
Integrantes:
Álvaro Monteros
Christian Mejía
Medición de potencia activa trifásica
La potencia activa consumida en un elemento cualquiera de un circuito es la velocidad con la que la energía eléctrica es convertida en cualquier otra forma de energía (calor, mecánica, química, etc.)
Lapotencia es la energía eléctrica consumida en la unidad de tiempo.
Los generadores eléctricos generan y entregan potencia aparente. Las maquinas eléctricas consumen esa potencia, es decir, la potencia activa, la transforman en potencia mecánica en el eje de la máquina, y la potencia reactiva, no la consumen, sino que la utilizan para crear su campo magnético.
Estas tres potencias están relacionadas enel triángulo de potencia:
Podemos ver el ángulo φ que también aparece en le diagrama vectorial de tensión y corriente
Sistema Trifásico:
Debido a sus características el sistema trifásico es el más difundido para el suministro de energía eléctrica; en el que la energía por unidad de tiempo total cedida, potencia total, es igual a la suma de las potencias en cada una de las cargas de cada fase, porlo que:
Para el circuito de la Fig. 2.
Si Za = Zb = Zc
y la potencia compleja total es, sustituyendo las ecuaciones anteriores en la Ec. (5)
y dado que
Se tiene que
de la Ec. (6), la potencia activa y reactiva son respectivamente
De lo anterior puede concluirse que para medir la potencia total de un sistema trifásico balanceado conectado en estrella puede utilizarse el esquemade la Fig. 2, o sea
P3Φ = 3 veces la lectura del vatímetro
Donde la lectura del vatímetro es proporcional al producto de la corriente que fluye en su bobina de corriente por el voltaje de su bobina de tensión y por el coseno del desfasaje entre el voltaje y la corriente.
El método de un vatímetro tiene la desventaja de que es necesario tener acceso al punto neutro, N, lo que no es siempre posible,por ejemplo en una carga en delta. De aquí que para hacer mediciones de potencia trifásica, se emplee otro método; el cual se describe a continuación.
Método de los dos vatímetros.
Este método es el que se utiliza comúnmente para medir la potencia en sistemas trifásicos. Un posible esquema de conexiones se muestra en la Fig. 3.
La restricción del método es que la suma de corrientes debe sercero; lo cual se logra cuando el neutro de la carga se encuentra desconectado del neutro del sistema de suministro, para una conexión en estrella, o que las cargas estén balanceadas, para una conexión delta y/o estrella, lo que generalmente ocurre en plantas y fábricas.
Por lo tanto, si
IA + IB + IC = 0
IC = - IA – IB (9)
Sustituyendo la Ec. (9) en la Ec. (5)
La Ec. (10) es congruente conel esquema de la Fig. 3, ya que la bobina de tensión de W1, está conectada a la tensión entre las fases A y C y la bobina de tensión de W2, está conectada a la tensión entre las fases B y C y a través de las bobinas de corriente de W1 y W2 circulan las corrientes de la fase A, IA, y de la fase B, IB, respectivamente.
Para una carga inductiva y resistiva balanceada el diagrama fasorialcorrespondiente es el de la Fig. 4.
Figura 4. Diagrama fasorial de una carga inductiva y resistiva trifásica balanceada.
Según la Fig. 4, y considerando que
las potencias indicadas en cada vatímetro son
En la Fig. 5, se presentan las gráficas en por ciento de P3f, PW1 y PW2 para una carga inductiva y resistiva. La
manera de utilizarla se describe a continuación:
Figura 5. Gráfica de las lecturas de PW1y PW2 en por ciento para el método de los dos vatímetros.
Una vez que se efectúan las mediciones, las lecturas indicadas por los vatímetros se dividen por el producto
Nótese que las curvas de P1 y P2 están dibujadas en función del ángulo de desfasaje, f, del diagrama fasorial y
no del correspondiente al triángulo de potencias. Cuando la carga es capacitiva y resistiva los vatímetros se...
Análisis de Circuitos Eléctricos II
Medición de Potencia
Paralelo: GR4
Integrantes:
Álvaro Monteros
Christian Mejía
Medición de potencia activa trifásica
La potencia activa consumida en un elemento cualquiera de un circuito es la velocidad con la que la energía eléctrica es convertida en cualquier otra forma de energía (calor, mecánica, química, etc.)
Lapotencia es la energía eléctrica consumida en la unidad de tiempo.
Los generadores eléctricos generan y entregan potencia aparente. Las maquinas eléctricas consumen esa potencia, es decir, la potencia activa, la transforman en potencia mecánica en el eje de la máquina, y la potencia reactiva, no la consumen, sino que la utilizan para crear su campo magnético.
Estas tres potencias están relacionadas enel triángulo de potencia:
Podemos ver el ángulo φ que también aparece en le diagrama vectorial de tensión y corriente
Sistema Trifásico:
Debido a sus características el sistema trifásico es el más difundido para el suministro de energía eléctrica; en el que la energía por unidad de tiempo total cedida, potencia total, es igual a la suma de las potencias en cada una de las cargas de cada fase, porlo que:
Para el circuito de la Fig. 2.
Si Za = Zb = Zc
y la potencia compleja total es, sustituyendo las ecuaciones anteriores en la Ec. (5)
y dado que
Se tiene que
de la Ec. (6), la potencia activa y reactiva son respectivamente
De lo anterior puede concluirse que para medir la potencia total de un sistema trifásico balanceado conectado en estrella puede utilizarse el esquemade la Fig. 2, o sea
P3Φ = 3 veces la lectura del vatímetro
Donde la lectura del vatímetro es proporcional al producto de la corriente que fluye en su bobina de corriente por el voltaje de su bobina de tensión y por el coseno del desfasaje entre el voltaje y la corriente.
El método de un vatímetro tiene la desventaja de que es necesario tener acceso al punto neutro, N, lo que no es siempre posible,por ejemplo en una carga en delta. De aquí que para hacer mediciones de potencia trifásica, se emplee otro método; el cual se describe a continuación.
Método de los dos vatímetros.
Este método es el que se utiliza comúnmente para medir la potencia en sistemas trifásicos. Un posible esquema de conexiones se muestra en la Fig. 3.
La restricción del método es que la suma de corrientes debe sercero; lo cual se logra cuando el neutro de la carga se encuentra desconectado del neutro del sistema de suministro, para una conexión en estrella, o que las cargas estén balanceadas, para una conexión delta y/o estrella, lo que generalmente ocurre en plantas y fábricas.
Por lo tanto, si
IA + IB + IC = 0
IC = - IA – IB (9)
Sustituyendo la Ec. (9) en la Ec. (5)
La Ec. (10) es congruente conel esquema de la Fig. 3, ya que la bobina de tensión de W1, está conectada a la tensión entre las fases A y C y la bobina de tensión de W2, está conectada a la tensión entre las fases B y C y a través de las bobinas de corriente de W1 y W2 circulan las corrientes de la fase A, IA, y de la fase B, IB, respectivamente.
Para una carga inductiva y resistiva balanceada el diagrama fasorialcorrespondiente es el de la Fig. 4.
Figura 4. Diagrama fasorial de una carga inductiva y resistiva trifásica balanceada.
Según la Fig. 4, y considerando que
las potencias indicadas en cada vatímetro son
En la Fig. 5, se presentan las gráficas en por ciento de P3f, PW1 y PW2 para una carga inductiva y resistiva. La
manera de utilizarla se describe a continuación:
Figura 5. Gráfica de las lecturas de PW1y PW2 en por ciento para el método de los dos vatímetros.
Una vez que se efectúan las mediciones, las lecturas indicadas por los vatímetros se dividen por el producto
Nótese que las curvas de P1 y P2 están dibujadas en función del ángulo de desfasaje, f, del diagrama fasorial y
no del correspondiente al triángulo de potencias. Cuando la carga es capacitiva y resistiva los vatímetros se...
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