LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS.

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BUCARAMANGA FACULTAD DE INGENIERIAS FISICO-MECANICAS[pic 1]

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS

Práctica No.1 – SIMULACION DE CIRCUITO TRIFASICO NO BALANCEADO

OBJETIVOS:

1. Identificar los módulos de SIMULINK   utilizados para la simulación de circuitos trifásicos[pic 2]
2. Simular un circuito trifásico no balanceado de tres cargas inductivas conectadas en Δ.
3. Aplicar funciones especiales de MATLAB® para verificar resultados de la simulación.

INTRODUCCION

SIMULINK es un complemento de MATLAB y para iniciarlo debe escribir el siguiente comando en el Workspce:[pic 3]

>> simulink

Luego de unos segundos aparecerá la ventana mostrada en la figura L1.1, donde se observa la ventana de librerías de SIMULINK . Pulsando en la opción Simscape → SimPowerSystems, aparecen las herramientas que facilitan la simulación de circuitos monofásicos y trifásicos de corriente alterna, para su análisis en régimen senoidal permanente.[pic 4]

Librería de SIMULINK®[pic 5]

Directorio actual de archivos personales

Figura L1.1 Librería de SIMULINK®.

Para iniciar un nuevo modelo de simulación, pulse el botón nuevo proyecto mostrado en la figura  L1.1. Aparece luego la ventana en blanco mostrada en la figura L1.2, que será utilizada como un “lienzo” para colocar los elementos necesarios en la construcción del modelo de simulación.[pic 6]

Figura L1.2 Ventana de diseño y librería Electrical Source de SimPowerSystems.

Como  una  primera  aplicación  práctica  consideremos  el   modelo    de  SIMULINK        para  calcular  las corrientes del circuito eléctrico mostrado en la figura L1.3.[pic 7][pic 8]

I

[pic 9]

V = 120∡0°

R  = 5 Ω

Figura L1.3[pic 10]

Circuito monofásico.

f  = 60 Hz        2

Para observar los detalles sobre los bloques de simulación que serán utilizados y los ajustes correspondientes, utilizaremos el archivo LME_Practica1_2016_1a que se entrega como anexo a esta guía. Para copiarlo desde TEMA pulse el botón derecho del ratón y seleccione la opción Guardar enlace como… Para abrirlo utilice la opción File → Open desde la ventana de diseño.[pic 11]

Botón de simulación[pic 12]

Figura L1.4

Módulo de simulación del circuito de la figura L1.3.

El   resultado   se   muestra   en   la   figura   L1.4,   el   cual   fue   desarrollado   usando   el     Toolbox

SimPowerSystems de SIMULINK  , que será explicado más adelante en el procedimiento de la práctica.[pic 13]

Para observar la configuración de un bloque, haga doble clic en el ícono correspondiente. Por ejemplo para el bloque Fuente de Alimentación se obtiene la figura L1.5, donde se observan los ajustes del

valor pico de voltaje como    120 ×        V , en razón de que el modelo hará cálculos en forma fasorial.  El[pic 14]

ángulo de fase se asume 0° y la frecuencia como nuestro modelo de simulación.

60 Hz . Las demás opciones no tienen aplicación  en

Figura L1.5[pic 15]

Ventana de ajuste de parámetros del bloque Fuente de CA.

Cuando se desarrolla un modelo de simulación usando el Toolbox SimPowerSystems de SIMULINK ,  es indispensable utilizar el bloque señalado como “Tabla de Resultados”. Para observar los resultados reportados por este bloque, corra la simulación haciendo clic en el botón de simulación mostrado en la figura L1.4. El resultado se muestra en la figura L1.6, donde se observan los valores de magnitud y fase[pic 16]

de los fasores

Figura L1.6 Ventana de resultados de la simulación.

[pic 17] [pic 18] [pic 19]

I , I 1 , I 2 , de las corrientes que son medidas en el diagrama de la figura L1.3.

Nota: No olvide ajustar las unidades (Units) a valores eficaces (RMS values). Verifique además que está seleccionada la opción Measurements en Display.[pic 20]

De acuerdo con la figura anterior, los resultados son:

[pic 21][pic 22][pic 23]

I = 36∡ − 22.62° A,

I 1  = 16.64∡ − 56.30° A,

I 2   = 24∡0° A

Utilizando fasores y MATLAB® es posible verificar el resultado anterior. En efecto, de acuerdo la figura L1.3, aplicando LKI, la corriente total puede evaluarse como:

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