Analisis Fasores

“ANÁLISIS FASORIAL EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS”

OBJETIVOS

Detectar armónicos con instrumentos de verdadero valor eficaz (TRUE RMS).

Medir los niveles de armónicos en un circuito con carga no lineal, utilizando un analizador de redes.

Utilizar las series de Fourier en el análisis de los sistemas eléctricos, determinando la distorsión total armónica (THD).

Proponer soluciones a la presencia de armónicos en un circuito.

FUNDAMENTO TEORICO

Valor eficaz (RMS):

Se llama valor eficaz de una corriente alterna, al valor que tendría una corriente continua que produjera la misma potencia que dicha corriente alterna, al aplicarla sobre una misma resistencia. El valor eficaz (RMS) también se define como la relación entre el área que forma un semiciclo de onda con el eje horizontal y su semiperiodo. Para una señal senoidal, el valor eficaz de la tensión y de la corriente son:

Donde Up e Ip son la tensión y a corriente pico.

Separata de Laboratorio.

Figura 1.- Cuadro de formulas para los tipos de ondas.

VERDADERO VALOR EFICAZ (TRUE RMS):

La gran mayoría de instrumentos de medida son de “respuesta promedio” al medir el valor promedio de la señal rectificada y la multiplican por un factor constante para proporcionar un valor de “verdadero valor eficaz calculado”. Esto solo es cierto para ondas sinusoidales, pero no para formas distorsionadas. Los multímetros de verdadero valor eficaz proporcionan lecturas para cualquier forma de onda dentro de as especificaciones de instrumento. Por tanto, siempre que se trate de cargas no lineales utilice un multímetro de verdadero valor eficaz. En el siguiente cuadro muestra tres señales de corriente, con diferente grado de distorsión y sus verdaderos valores eficaces.

Figura 2.- Cuadro de 3 señales.

La distorsión armónica individual se define como el nivel de distorsión, en el porcentaje, de orden h, con respecto a la fundamental.

El espectro en frecuencia es un método gráfico muy práctico que permite la representación de los armónicos que componen una señal periódica.

Figura 3.- Espectro de frecuencia.

La tasa de distorsión armónica (THD):

Es un valor que refleja e nivel de distorsión en las ondas de tensión y corriente.

A tasa de distorsión armónica es frecuentemente utilizada para definir la importancia del contenido armónico de una señal alternativa.

Donde:

Vi es el valor eficaz (rms) de la tensión armónica “i”.

Vn es la tensión nominal del punto de medición.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES

Cantidad Descripción Marca Modelo Observación

01 Fuente de tensión variable Funcionamiento Correcto

02 Multimetro digital Funcionamiento Correcto

01 Analizador de redes portatil Funcionamiento Correcto

02 Lámpara Funcionamiento Correcto

02 Lámpara ahorradora Funcionamiento Correcto

varios Cables de conexión Funcionamiento Correcto

INTEGRANTES Y FUNCIONES

Nole, Joseu: Medición de los valores utilizando a computadora.

Paredes, Antonio: montaje y desmontaje de los circuitos.

PROCEDIEMIENTO

Detección de armónicos

se tiene que armar el siguiente circuito y hacer las mediciones correspondientes, la fuente con la que se alimentara es de 220V y las lámparas a utilizar son lámparas incandescentes.

La tensión y la corriente que se obtuvieron son las siguientes:

Tambien hemos obtenido los diagamas fasoriales y las formas de onda en un osciloscopio donde podemos observar si hay distorcion por la presencia de equipos electronicos

Y por último hemos obtenido en el analizador de armónicos la distorsión tanto de la corriente y tensión.

El DAT o THD teórico se obtiene haciendo los reemplazos en la siguiente fórmula:

THD=(√(U_2^2+U+U_3^2+⋯+U_n^2))/(U_1^2 )

THD=(√(〖0.8〗^2+〖3.8〗^2+〖0.3〗^2+5^2+〖0.1〗^2+〖0.9〗^2+0^2+0〖.2〗^2+〖0.1〗^2+〖0.3〗^2+0^2+〖0.3〗^2))/100

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