MEDIDA DE LA POTENCIA ELECTRICA EN CIRCUITOS TRIFÁSICOS

PRÁCTICA Nº 10

1. OBJETIVO:

Analizar y verificar en forma experimental la medida de potencia en circuitos trifásicos utilizando el método de los tres vatímetros y el vatímetro trifásico en conexión Aron.

2. ELEMENTOS A UTILIZAR:

- 01 fuente de alimentación trifásica variable (Variac trifásico)

- 03 vatímetros monofásicos 220V 5A

- 01 vatímetro trifásico 220V, 5A

- 03 resistencias variables 0-44 ohmios 4A

- 03 amperímetros iguales de 0-5A

- 02 voltímetro 0-250V

- 03 condensadores de 50uf – 300V,

- conductores para conexiones

3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Colocar las escalas de los instrumentos en su máximo valor como primera precaución.

Calibrar la tensión de salida a 220 V, tensión trifásica.

Energizar el circuito y utilizar las resistencias de 88 ohmios (02 resistencias de 44 en serie), medir los valores en los instrumentos para cada variación de las resistencias R,

Medir los valores de los condensadores.

Armar el circuito de la figura adjunta y Registrar los siguientes valores.

Nº V1 V2 V3 A1 A2 A3 W1 W2 W3 PT exp=

W1+W2+W3 costeo

1 125 126 127 0.44 0.43 0.45 20 20 20 60 0.31

2 126 126 128 0.82 0.81 0.83 60 60 60 180 0.55

3 125 126 127 1.03 1.03 1.04 95 95 95 285 0.71

4 125 125 127 1.26 1.23 1.27 140 140 140 420 0.86

5 124 125 127 1.39 1.34 1.35 155 155 155 465 0.92

Nº R C1 C2 C3

1 88 10 10 10

2 88 20 20 20

3 88 30 30 30

4 88 50 50 50

5 88 70 70 70

4. CUESTINARIO PREVIO:

Explicar el Método de Medición de los Tres vatímetros para medir potencia trifásica.

En este método, cada vatímetro leerá entonces una corriente de línea y un voltaje de fase. El sistema de los tres vatímetros permite medir y observar separadamente los procesos eléctricos en cada una de las fases de un sistema trifásico desequilibrado. Resulta particularmente apropiado en el caso de pequeñas potencias y grandes desfases. Sin embargo para la medición en sistemas trifásicos desequilibrados se utiliza principalmente el sistema de los dos vatímetros o sistema Aron.

TEOREMA DE BLONDELL

En un circuito n-filar la potencia activa puede medirse como suma algebraica de las lecturas de n-1 vatímetros. Este enunciado es evidente en el caso de un circuito tetrafilar en que tenemos acceso al neutro de la carga.

En este caso particular cada vatímetro indica la potencia de la fase a la que está conectado. De este modo, la potencia trifásica resulta igual a:

P=W1+W2+W3

o sea que la potencia total es suma de las tres lecturas.

A partir de los datos experimentales, calcular la potencia activa total, la potencia reactiva total suministrada al circuito, el factor de potencia y la potencia aparente total para cada variación de Z (R-C).

Formulas usadas:

P_t=3V_f I_f 〖cosϕ〗_f=W1+W2+W3

P_t=√3 V_L I_L cosϕ

Nº P Q S φ cosφ

1 60.00 161.46 172.2525 69.62 0.35

2 180.00 263.54 319.1477 55.67 0.56

3 285.00 277.95 398.0946 44.28 0.72

4 420.00 240.40 483.9350 29.79 0.87

5 465.00 220.00 514.4191 25.32 0.90

Con los datos de los valores de las impedancias obtenidos obtener la Potencia activa teórica, la potencia reactiva total suministrada al circuito, el factor de potencia y la potencia aparente total teórica, y compararlos con los resultados obtenidos de los vatímetros experimentalmente.

Usando las formulas anteriores obtenemos:

EXPERIMENTALES

Nº P Q S φ cosφ

1 60.00 161.46 172.2525 69.62 0.35

2 180.00 263.54 319.1477 55.67 0.56

3 285.00 277.95 398.0946 44.28 0.72

4 420.00 240.40 483.9350 29.79 0.87

5 465.00 220.00 514.4191 25.32 0.90

TEORICOS

Nº P Q S φ cosφ

1 53.46 161.14 169.78 71.65 0.31

2 181.87 274.10 328.95 56.44 0.55

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