profesor: ing. jiménez ormeño luis fernando ing....

“AÑO DE LA INVERSIÓN PARA EL DESARROLLO RURAL Y LA SEGURIDAD ALIMENTARIA”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÌA ELÈCTRICA Y ELECTRONICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÌA ELÈCTRICA

CURSO: CIRCUITOS ELECTRICOS II.

TITULO DEL TEMA: DESARROLLO 4° PRACTICA DE C. ELECTRICOS II (SISTEMAS POLIFASICOS -TRIFASICOS)

PROFESOR: Ing. Jiménez Ormeño Luis Fernando

Ing. Solís Farfan.

INTEGRANTES CÒDIGO

FLORES ALVAREZ ALEJANDRO 1023120103

RODRIGUEZ CASTRO ROLY DAVID 1123150024

FECHA DE REALIZACION: 04/07/2013

FECHA DE ENTREGA: 06/07/2013.

BELLAVISTA, 06 DE JULIO DE 2013

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Circuitos Eléctricos II

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PRESENTACIÓN El desarrollo de este SOLUCIONARIO de la 4° PRACTICA CALIFICADA DE ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS II, tiene como finalidad concientizar un mejor aprendizaje para el alumno ya que le ayuda a despejar mejor sus dudas que tuvo al momento de dar el examen y pues concluida la practica uno se siente con las ganas de querer resolverlo y mejor todavía con todo los materiales que disponemos como pueden ser libros, internet y otros pues bien el profesor se dispone a corregir este solucionario como un incentivo positivo para el alumno ya que este curso es el cimiento y la pieza fundamental para toda nuestra carrera como ingenieros electricistas ya que habré mejor nuestras mentes y nuestro panorama.

Un estudiante universitario debe estar en permanente búsqueda del perfeccionamiento en su formación académica, profesional y social; ser un apasionado por el conocimiento, buscar constantemente la excelencia y su independencia intelectual. El estudiante entonces será el principal responsable de su aprendizaje.

El presente trabajo está dirigido en especial a los alumnos de la UNAC y a toda las personas que tienen el deseo de aprender y superarse cada día más nutriéndose de conocimiento, aquí le mostraremos resumidamente el análisis que se tuvo que hacer o la mejor solución que tuvimos que darle a la 4° PRACTICA DE CIRCUITOS ELECTRICOS II.

Dedicatoria

Este trabajo se lo dedicamos a todas las generaciones de nuestra facultad de, ingeniería

eléctrica y electrónica, que pasaron por los laureles de la misma, en especial por los

maestros quienes nos imparten sus conocimientos; que gracias a muchos o pocos de ellos,

hoy en día nos forjamos un porvenir venidero de grandes éxitos, son ellos el pilar

fundamental en nuestra formación como profesionales que de aquí a unos pasos lo

seremos. Solo esperamos que estas acciones se sigan practicando para nuestro propio

bienestar y el de futuras generaciones.


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OBJETIVOS

1.1.-OBJETIVOS PRINCIPAL

Concientizar y educar al alumno que se esta preparando para ser un profesional de grandes éxitos para ello es la etapa donde debemos asimilar y nutrirnos al máximo de los conocimientos adquiridos por el maestro; El objetivo de este trabajo es presentar un excelente solucionario de la CUARTA PRACTICA (SISTEMAS POLIFASICOS-TRIFASICOS) de circuitos eléctricos II.

1.2.-OBJETIVOS SECUNDARIOS

Analizar y entender el principio de funcionamiento de un circuito con fuente alterna; resolviendo diferentes tipos de problemas como son los que presentaremos en el presente trabajo.

Comparar resultados resueltos manualmente como también con algún software

ya que son herramientas auxiliares para corroborar algunos resultados.

Hallar la impedancia equivalente en un circuito para que se dé la máxima

transferencia de potencia, ser muy minucioso al momento de resolver todo tipo

de problemas relacionados a CIRCUITOS ELECTRICOS II.

Aprender a resolver TODO TIPOS DE PROBLEMAS REFERIDOS A

SISTEMAS POLIFASICOS, COMO APRENDER A MEDIR LA POTECIA DE

DICHO SISTEMA (METODO DE 2 VATIMETROS-METODO DE ARON)

Aprender a Hallar las impedancias incógnitas del sistemas a analizar.


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PROBLEMA #1.- En el circuito de la figura, el generador da tensiones equilibradas a

secuencia positiva . Con “K” cerrado √ ,

√ Hallar:

a).-La lectura del Amperímetro.

b).- Si se abre “K” ¿Cuánto marcan los Vatímetros?

SOLUCION:

En el problemas nos especifica que secuencia debemos de tomar por lo tanto de acuerdo a ello planteamos:

a).- Cuando “K” esta cerrado tenemos:

Debido a que las cargas son pasivos puros las tensiones de fase y las corrientes de linea pueden desfasar 0º, 90º ò -90º. Para identificar donde se localizan las corrientes nos apoyaremos en las ecuaciones de potencia que miden los vatimetros, ya que según los datos estos poseen valores finitos y positivos. Para ello se descartaran aquellos angulos de desfase donde el coseno sea negativo o nulo.

N

C

AB

IC

VCN

VAC

VANVBN 3

0°

30°30° IB

IA

VBC

VCA

VAB

30°


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√ √ √

Luego planteamos con las potencias respectivas asi:

√ √

√ √

√ √ √

Pero tambien sabemos que se cumple la siguiente igualdad.

√

La lectura que marca el amperimetro por lo tanto es:

b).- Para hallar la lectura de los vatímetros cuando “K” permanece abierto debemos conocer las impedancias

√

√

Del grafico aplicamos mallas:

√ ( ) ( )

√ ( √

) ( )

√


>>6<<

√

Una vez encontrado las corrientes en las líneas podemos hallar la potencia en

cada vatímetro:

√ ( ( ))

√ ( ( ))

√ ( )

Simulación programa Proteus.

PROBLEMA #2.- En el circuito alimentado por un generador balanceado de

√ secuencia positiva. Hallar ZA y ZB (Valores finitos) si AA=AC=30 Amp, WC=13.5Kw y WA=0 w.

SOLUCION:


>>7<<

Tenemos que el generador es balanceado y nos dan la tensión entre líneas

√ nos dan el voltaje √ como punto de referencia, también nos especifican que es de secuencia positiva con estos datos a considerar empezamos el análisis así:

√

√

√

Sabemos que:

{

Del dato tenemos:

( √ )( )

Luego para hallar

√

√

√ Tambien de dato tenemos:

y Pero sabemos:

{

√ y

IA

VAB

90°


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√

Del grafico también sacamos:

√

√

PROBLEMA #3.- Demostrar que la potencia activa total del sistema (conectada en delta o estrella balanceada o desbalanceada), es la suma de las lecturas de los vatímetros. Usar Secuencia negativa.

SOLUCIÓN:

Para la solución de este problema se puede realizar con tres o dos vatímetros yo considerare dos (Método de Aron) y considerando la secuencia negativa.

Primero considero carga balanceada.

IC

VCB

60°

30°


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Se sabe que lo marcan los vatímetros es:

Se desea demostrar que:

Se sabe que la potencia del sistema está dado por:

Además:

Reemplazando tenemos:

Por lo tanto queda demostrado que la potencia total activa está dado por la

suma de las potencias que marcan los 2 vatímetros.

( )

( ) ( )

( ) ( )


>>10<<

PROBLEMA #4.- Dada la siguiente red eléctrica trifásica 440 voltios y secuencia positiva. Determinar:

a).- La lectura de los amperímetros.

b).- La lectura de los Vatímetros.

c).- La potencia total del sistema (Con el método de los 2 vatímetros)

SOLUCION

Empezamos el análisis con la secuencia de fases de las líneas del sistema trifásico.

Secuencia (+)

Analizamos las cargas:

1).- Motor 3ɸ

Sabemos

( )

Pero también sabemos en un sistema trifásico se cumple:

√ ( )

Igualando (α) y (β) tenemos:

√

Reemplazando valores Tenemos:

T

RS

N0 3

0°

30°

30°

VTN

VRS

VRN

VST

VSN

VTR


>>11<<

√

Corriente en Modulo del motor 3ɸ

Ahora hallamos

2).- Para carga monofásica tenemos:

3).- Para el motor Monofásico (1ɸ) Tenemos:

( )

( )

De (1) y (2):

a).- La lectura de los amperímetros.


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b).- Lectura de los vatímetros.

{

{

0VRS

VRT

IR

71.1

9°60°

11.19°


>>13<<

c).- La potencia total del sistema:

Para la resolución de este problema aplicamos el METODO DE ARON (Método

de los dos vatímetros).

{

0

VTR

IT

60.96°

120°

59.04°

0VTR

IRT

63.5

5°


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{

Finalmente sumamos las potencias de cada vatímetro:

0

VTS

IRT

0.96°

60.96°

60°

profesor: ing. jiménez ormeño luis fernando ing....

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