Sistemas Trifásicos Actuadores
Enviado por javiersoliso • 11 de Noviembre de 2021 • Informes • 2.358 Palabras (10 Páginas) • 77 Visitas
INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO Versión 3.0[pic 1]
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA Periodo 2021-2
[pic 2]
Sistemas Trifásicos
Solis Javier
est.javier.solis@unimilitar.edu.co
Profesor: Niño Francisco
Abstract— The electric power factor of a three-phase circuit with different settings is not only analyzed, but also determined experimentally, as well as the enhancement of the power factor by using capacitors.
Resumen— Se determina y analiza experimentalmente el factor de potencia de un circuito trifásico configurado en Estrella y delta. También se mejora el factor de potencia hacienda uso de capacitores.
Palabras clave—Sistema trifásico, Proteus, circuito resistivo, corriente, voltaje.
Introducción
L
a mayoría de los aparatos eléctricos utilizados en hogares y empresas funcionan con corriente alterna (CA), lo que significa que el voltaje suministrado es pulsante, a diferencia de la salida constante de una batería en corriente continua (CC). Esta energía trifásica nace en la central eléctrica, donde un generador eléctrico convierte la energía mecánica en un conjunto de tres corrientes eléctricas de CA, una de cada bobina del generador. Las bobinas están dispuestas de manera que las corrientes tengan la misma frecuencia, pero con los picos y valles de sus formas de onda desplazados para proporcionar tres corrientes complementarias con una separación de fase de un tercio de ciclo[2].
En Colombia, el voltaje suministrado por las empresas de servicios públicos tiene una frecuencia de 60 Hercios, lo que significa que cambia entre polaridad positiva y negativa 60 veces por segundo. Es por eso por lo que, en comparación con una fuente de alimentación de CA monofásica, que usa dos conductores (fase y neutro), una fuente trifásica sin neutro y el mismo voltaje de fase a tierra y capacidad de corriente por fase puede transmitir tres veces más energía usando sólo 1,5 veces más cables, o sea, tres en lugar de dos. Por lo tanto, la relación entre la capacidad y el material conductor se duplica. La relación entre la capacidad y el material conductor aumenta a 3:1 con un sistema trifásico sin conexión a tierra y un sistema monofásico con conexión a tierra central. Es así como, en este informe se pretenden aplicar los conceptos de la pantalla LCD, el teclado matricial, configuración de pines y configuración UART para el diseño de una interfaz de envío y recepción de mensajes con visualización en tiempo real comunicad por transmisión serial[1].
Marco teórico
Sistema trifásico:
La energía eléctrica trifásica es un método común de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica en corriente alterna[1].
Es un tipo de sistema polifásico y es el método más común utilizado por las redes eléctricas en todo el mundo para
transferir energía. También se utiliza para alimentar motores grandes y otras cargas pesadas.
Un circuito trifásico de tres hilos suele ser más económico que un circuito monofásico equivalente de dos hilos en la misma línea a la tensión de tierra porque utiliza menos material conductor para transmitir una determinada cantidad de energía eléctrica.
Potencia activa, reactiva y aparente:
En un circuito de corriente alterna (CA) simple que consta de una fuente y una carga lineal invariante en el tiempo, tanto la corriente como el voltaje son sinusoidales a la misma frecuencia. Si la carga es puramente resistiva, las dos cantidades invierten su polaridad al mismo tiempo. En cada instante el producto del voltaje y la corriente es positivo o cero, el resultado es que la dirección del flujo de energía no se invierte. En este caso, solo se transfiere potencia activa[3].
Por otra parte, si la carga es puramente reactiva, entonces el voltaje y la corriente están desfasados 90 grados. Para dos trimestres de cada ciclo, el producto del voltaje y la corriente es positivo, pero para los otros dos trimestres, el producto es negativo, lo que indica que, en promedio, exactamente tanta energía fluye hacia la carga como fluye hacia afuera. No hay flujo neto de energía en cada medio ciclo. En este caso, solo fluye potencia reactiva: no hay transferencia neta de energía a la carga; sin embargo, la energía eléctrica fluye a lo largo de los cables y regresa fluyendo en sentido inverso a lo largo de los mismos cables. La corriente requerida para este flujo de potencia reactiva disipa energía en la resistencia de línea, incluso si el dispositivo de carga ideal no consume energía en sí mismo. Las cargas prácticas tienen tanto resistencia como inductancia o capacitancia, por lo que tanto la potencia activa como la reactiva fluirán hacia cargas normales.
La potencia aparente es el producto de los valores RMS de voltaje y corriente. La potencia aparente se tiene en cuenta al diseñar y operar sistemas de energía, porque, aunque la corriente asociada con la potencia reactiva no funciona en la carga, aún debe ser suministrada por la fuente de energía. Los conductores, transformadores y generadores deben dimensionarse para transportar la corriente total, no solo la corriente que hace un trabajo útil. La falta de suministro de energía reactiva suficiente en las redes eléctricas puede conducir a niveles de voltaje más bajos y, bajo ciertas condiciones de operación, al colapso total de la red o al apagón. Otra consecuencia es que sumar la potencia aparente para dos cargas no dará con precisión la potencia total a menos que tengan la misma diferencia de fase entre la corriente y el voltaje.
La potencia activa se mide en vatios (W), la reactiva en voltamperios reactivos (VAR) y la aparente en voltamperios (VA).
Desarrollo de la práctica
Para el desarrollo de esta práctica, más específicamente, para el caso de estudio 1, se diseña un circuito trifásico resistivo en triángulo, para un voltaje de línea , . Se realizan mediciones de corriente y voltaje tanto en la fuente como en la carga. [pic 3][pic 4]
En primera instancia, para diseñar el circuito, de encuentra el voltaje y la corriente de fase, e respectivamente, con el fin de calcular la carga del circuito. Con eso en mente, tenemos que:[pic 5][pic 6]
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