Upload
robert-petullo
View
225
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 1/30
La generación de una onda senoidal parte de la Ley de Faraday que dice que:
“cuando una espira, de superficie S, está girando sobre su eje, a una velocidad angular uniforme w, dentro de un campo magntico
uniforme !, se induce una fuer"a electromotri" en los e#tremos de la espira$%
&e esta forma se puede determinar que el f lujo que atraviesa la espira, vendrá dado en cada momento por la posición de la espira
con relación al vector que define la inducción del campo magntico%
'())*+-+ .L-+).
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 2/30
+n cada instante el ángulo que forma el vector superficie de la espira y el vector inducción será: θ / ωt% +l flujo a travs de la
espira será:
La f%e%m% inducida debida a este flujo será:
que se puede e#presar y representar de forma general:
Siendo:
+ m/ 0alor má#imo, amplitud o valor de pico
ω/ frecuencia angular, en rad1s
-/ periodo, en s
f/ frecuencia, en 2"'umplindose las siguientes relaciones: -/31f4 ω /5pf4 ω/ 5p1-
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 3/30
0alores asociados
6ara caracteri"ar las se7ales alternas, y especialmente las senoidales usadas en electricidad e#isten un valores
fundamental:
valor eficaz.
6ara calcularlo se usa la siguiente e#presión:
Si resolvemos esta e#presión para un ciclo de la onda senoidal f(t) = Vmax sen t, obtendremos:
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 4/30
'ualquier magnitud senoidal se puede representar mediante un vector giratorio%
+ste vector que la representa tiene por módulo el valor má#imo de la magnitud senoidal, gira con una velocidad angular w, y su
valor inicial depende del ángulo de desfase ϕ% +ste vector giratorio se denomina fasor%
0 ∠ϕ
)+6)+S+-.'*( '(86L+9. &+ . 8.;*-& S+(*&.L
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 5/30
L+< &+ (28 + '% .%
La intensidad de corriente que circula por un circuito de '% .% es directamente proporcional a la tensión 0 aplicada, e inversamente
proporcional a la *mpedancia =%
La impedancia = es la dificultad que opone el circuito al paso de la corriente alterna debido a elementos pasivos como: unaresistencia ), una bobina L o un condensador '% 6or otra parte, e#isten elementos activos que tambin oponen dificultad al paso de
la corriente como: los motores, los transformadores%%
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 6/30
-)*.;L( &+ 6(-+'*.S
6: potencia activa es la que en el proceso de transformación de la energ>a elctrica se aprovec?a como trabajo @til%
A: potencia reactiva es la encargada de generar el campo magntico que requieren para su funcionamiento los equiposinductivos como los motores y transformadores%
S: potencia aparente es la suma geomtrica de las potencias activa y reactiva% Se utili"a para clasificar a las máquinas elctricas p
potencia%
6
AS
ϕ
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 7/30
+l factor de potencia se define como el cociente de la potencia activa y la potencia aparente4 esto es:
f%d%p% / cos ϕ / 61S
+l factor de potencia es un trmino utili"ado para describir la cantidad de energ>a elctrica que se ?a convertido en trabajo%
+l valor ideal del factor de potencia es 3, esto indica que toda la energ>a consumida por los aparatos ?a sido transformada
en trabajo%
6or el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energ>a necesaria para producir un
trabajo @til%
+L F.'-() &+ 6(-+'*.
&ependiendo del tipo de carga, el factor de potencia puede ser: adelantado, retrasado, igual a 3%
B +n las cargas resistivas como las lámparas incandescentes, la tensión y la corriente están en fase en este caso, se tiene
un factor de potencia unitarioB +n las cargas inductivas como los motores y transformadores, la intensidad se encuentra retrasada respecto a la tensión%
+n este caso se tiene un factor de potencia retrasado%
B +n las cargas capacitivas como los condensadores, la corriente se encuentra adelantada respecto a la tensión%+n este caso se tiene un factor de potencia adelantado%
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 8/30
Problemas por bajo factor de potencia
8ayor consumo de corriente%
.umento de las prdidas e incremento de las ca>das de tensión en los conductores%
Sobrecarga de transformadores, generadores y l>neas de distribución
*ncremento de la facturación elctrica por mayor consumo de corriente
Beneficios por corregir el factor de potencia
&isminución de las prdidas en conductores%
)educción de las ca>das de tensión%
.umento de la disponibilidad de potencia de transformadores, l>neas y generadores%
*ncremento de la vida @til de las instalaciones
)educción de los costos por facturación elctrica%
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 9/30
¿por qué trifásica ?
• Los generadoreseléctricos generantrifásica
• Se transmite mayor
potencia con menorcantidad deconductores
• Varias magnitudes se
compensan entre lastres fases
9
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 10/30
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 11/30
Fuentes trifásicas
• Si las sumamos ¿qué sucede ?
11
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 12/30
Conei!n "strella
• Los negati#os de cadafuente se conectan entre s$• %ueda un ca&le de l$nea
para cada fuente
• 'uede (a&er un ca&le másal que se denomina)neutro*
• + o , &ornes
• Se puede representar dedistintas formas
12
S
UT
S US
S UR
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 13/30
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 14/30
.tras formas de representar
1
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 15/30
.tras secuencias
15
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 16/30
Conei!n estrella /representaci!n
1!
• Siempre (ay + ! , &ornes• S!lo se puede medir entre ellos• 0ay un centro de estrella o punto neutro de la fuente 1.2
agnitudes de línea /fase
S
S
S
UR
UT
US
S
UR
S
SUSUT
o
o
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 17/30
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 18/30
Tensiones de fase y l$neaen + +45 V
F6S"
U789 220∠0 .
U(89 220∠120 .
U:89 220∠20 . o 220∠120 .
U789 U(89 U:89 0 .
1-
0º
3!0º
90º
260º
1-0º
1-0 º
90º
260º
U78
U:8
U(8
L89"6 U7( 3-0∠150 .
U(: 3-0∠90 .
U:7 3-0 ∠30 .
U7( U(7 U:79 0 .
U:7
U7(
U(:
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 19/30
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 20/30
Conei!n Triángulo
• "l negati#o de una fase seconecta al positi#o de otra• 0ay dos formas posi&les
de conectar
• %ueda un ca&le de l$neapor cada uni!n• 9o puede (a&er )neutro*• S!lo + &ornes
20
S UR
S
UT
S US
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 21/30
Sistema
+lctrico
*
f
Sistema+lctrico
*
f
-).SF()8.&()
2
1
;
; a =
6 6-).SF()8.&()
6p
ota: +l transformador es una máquina elctrica reversible, de a?> la doble flec?a en el flujo de potencia
-).SF()8.&() 8((F.S*'(
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 22/30
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 23/30
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 24/30
El Transformador real
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 25/30
-).SF()8.&() 8((F.S*'(: ..L(;*. 8+'.*'.
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 26/30
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 27/30
Diagrama de <oten#ias
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 28/30
)gimen ominal: es el conjunto de condiciones de funcionamiento para los cuales ?a sido dise7ada y construida una máquina elctrica
comprende la potencia, tensión, corriente, frecuencia, tipo de servicio, clase de aislación, nivel de ruido, altitud sobre el nivel del mar, etc,
nominales%
6otencia ominal de un -ransformador: es la potencia que el transformador puede entregar cuando las restantes condiciones son las nominales, sin que la
sobreelevación de temperatura sobrepase el valor l>mite%
Tensión primaria nominal / 3 n / 55C 0
Tensión secndaria nominal / 5 n / DEC 0
!orriente primaria nominal / *3 n / 55,D .
!orriente secndaria nominal / *5 n / 3D,G .
Potencia nominal / S n / H I0.
El =D;4> de un transformador $o #hapa de #ara#terísti#a&
?lgunas defini#iones
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 29/30
)egulación:
3
5
D
J
H
G
3C 3CC 3CCC
6n KI0.
∆ K M
NAu nos indica la regulación de un transformadorO
La regulación indica cuanto var>a la tensión en bornes cuando variamos la carga
N6or qu nos es @til O
Bna de las condiciones que debe cumplir un sistema elctrico es que la tensión no debe variar más
allá de un determinado valor KP H M porque las de las cargas deben funcionar a su tensión nominal
Kpara la cual fueron proyectadas y construidas%
100.
. /. $@&
20
220=∆
"endimiento
7/21/2019 Electrica 2015
http://slidepdf.com/reader/full/electrica-2015 30/30
"endimiento