Informe de Circuitos Monofasicos 16 1

8/18/2019 Informe de Circuitos Monofasicos 16 1

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE

INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

INFORME DE LABORATORIO N°1

C RSO: LABORATORIO DE CIRC ITOS ELÉCTRICOS II

Sección: A

Aut!e": #ui!$ E"t!%&% Gi%n'!%nc Fe(i)e

Ve*% Ló)e$ +e"," A(e-i"

Vi((%c.ic% C%!!%n$% /e!0e!t.

FEC/A DE REALIACI2N DEL E34ERIMENTO : 8 de Abril del 2016

FEC/A DE ENTREGA DEL INFORME : 15 de Abril del 2016

ÍNDICE

INTRODUCCION5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555556

OB+ETIVOS55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555557

MEDIDA DE ENERGÍA,

POTENCIA Y CORRECCIÓNDEL FACTOR DE POTENCIA EN

CIRCUITOS MONOFÁSICOS


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UNI - FIM

FUNDAMENTO TE2RICO555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555557

MATERIALES UTILIADOS88888888888888888888888888888885555555559

4ROCEDIMIENTO888888888888888888888888888888888888555555

CÁLCULOS ;RESULTADOS88888888888888888888888888888888888888855<

CONCLUSIONES888888888888888888888888888888888888881=

BIBLIOGRAFÍA88888888888888888888888888888888888888551=

INTRODUCCION

Los circuitos monofásicos son quizá mucho más sencillos de analizar que los circuitos trifásicos. Sin

embargo es en estos que a!arecen gran cantidad de !reguntas "a sea !or la !otencia que consumen o !or

correcci#n del factor de !otencia. $n este sentido lo que se busca en este laboratorio es analizar dichos

circuitos " obser%ar que lo que se di&o en la teor'a se cum!le en la !ráctica. (ara ello esta e)!eriencia se

ha dado en dos !artes* caso A " caso +.

$n el !rimero lo que se busca es analizar las !otencias tanto acti%a como reacti%a. ,ambi-n analizar el

factor de !otencia de cada uno de los casos que se !resentan.

$n el segundo se analiza netamente la correcci#n del factor de !otencia. Se han ido !robando cada una de

las ca!acitancias !ara %er c#mo influ"e el %alor de estas en la correcci#n del factor de !otencia.

MEDIDA DE ENERGÍA> 4OTENCIA ;

CORRECI2N DEL FACTOR DE 4OTENCIAEN CIRCUITOS MONOFÁSICOS

OB+ETIVOS

1. Analizar " e%aluar la medida de !otencia energ'a " factor de !otencia en un circuito monofásico2. Analizar " e%aluar la medida de correcci#n del factor de !otencia en un circuito monofásico.

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UNI - FIM

FUNDAMENTO TE2RICO

MEDIDA DE POTENCIA:

En muchos dispositivos eléctricos uno de los parámetros más interesantes es el de la potencia. Por

ejemplo, es importante la potencia suministrada por un alternador, la potencia consumida por un motor eléctrico, la potencia emitida por una emisora de radio y televisión, etc.

La tensión aplicada al circuito de elementos pasivos es una función del tiempo, La intensidad que

resultase igualmente es una función del tiempo, cuyo valor depende de los elementos que integren dicho

circuito, el producto, en cada instante, de la tensión y la corriente es lo que se llama potencia.

La potencia puede tomar valores positivos o negativos, según el instante o el intervalo de tiempo que se

considere, na potencia positiva significa una transferencia de energ!a de la fuente de la red, mientras

que una potencia negativa corresponde a una transferencia de energ!a de la red a la fuente.

El concepto de potencia en corriente alterna es más complicado que en corriente continua a causa de

que la intensidad no está ordinariamente en fase con la tensión.

Potencia Compleja

Es la empleada en circuitos de corriente alterna donde se forma un triángulo de potencia"

La potencia activa P= Vicos φ se mide en vatios o #atts $#% La potencia aparente S= Vi se mide en &olt 'mper $&'% La potencia reactiva Q= Vi sen φ se mide en &olt 'mper reactivo $&'(%

S se e)presa" S = VI* = P + jQ

*e las e)presiones descritas anteriormente, la primera representa la verdadera potencia útil, o sea, la que

efectúa el tra+ajo, la segunda representación por el producto de la tensión por la intensidad, da un valor

orientativo que indica cual ser!a la potencia si no hu+iera desfase es por esto que se llama potencia

aparente y se le mide con métodos voltio amperimétricos.

La potencia reactiva que está relacionada con las potencias activas y aparente se mide utiliando

métodos e instrumentos especiales, -u determinación tiene gran importancia en el campo de venta de

energ!a eléctrica y en la evaluación de la calidad de redes y receptores eléctricos.

El método más sencillo para la determinación simultánea de los tres tipos de potencia es la medición de

la tensión V, la intensidad I, y la potencia activa P. onociendo los valores de estas tres magnitudes es

fácil determinar los tres tipos de potencia y el ángulo de desfasaje. El factor de potencia se puede medir

con un instrumento especial $cos!met"o% y calcular la potencia a +ase de la tensión tomada con un

volt!metro y de la intensidad con un amper!metro.

/o o+stante se puede utiliar volt!metros y amper!metros para determinar la potencia. -in em+argo, el

más común es el uso del Vat!met"o, el cual mide directamente la potencia activa"

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UNI - FIM

P= Vicos φ

Me#i#a con el Vat!met"o

El instrumento que indica la potencia activa en unidades de potencia, es el vat!metro, y por lo tanto, es el

de uso más frecuente.

*e+ido a que el vat!metro indica la potencia activa se de+e tener cuidado para no so+repasar los l!mites

de alcance de estos instrumentos. 0ue por lo general $de los que usaremos en el la+oratorio% estas

dise1ados para un cos 2 de 3.4.

n vat!metro siempre se tiene que usar conjuntamente con el amper!metro y el volt!metro.

MATERIALES A UTILIAR

• 1 Vatímetro (W)

Figura n°1 a!"#$!r% &%n $' &ua' #$(i#%) *%!$n&ia a&!i+aP- 'a Figura n°2 Cir&ui!% a ar#ar *ara *%($r !%#ar 'a) #$(i&i%n$) &%n $' +a!"#$!r%

.


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UNI - FIM

• 1 Medidor de energía 220V (kWh)

Figura n° . In)!ru#$n!% &%n $' &ua' #$(ia#%) $' &%n)u#% $n$rg/!i&%

•

1 Pinza amperimétria (!)

Figura n°0 In)!ru#$n!% *ara #$(ir 'a &%rri$n!$ u$ *a)a *%r $' &ir&ui!%

1 M"#tímetro $igita# (V)

0


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UNI - FIM

Figura n° In)!ru#$n!% $' &ua' #i($ +%'!a3$, &%rri$n!$, $!&

• 1 %o&'ímetro (%o&)

Figura n°4 In)!ru#$n!% *ara #$(ir $' 5a&!%r ($ *%!$n&ia -

• 1 Motor Mono'&io de 220V

Figura n°4 M%!%r #%n%56)i&% $#*'$a(% $n $)!a $7*$ri$n&ia

• 1 Pane# de #mpara& inande&ente&

Figura n°8 Pan$' ($ '6#*ara) in&an($)&$n!$) $#*'$a(a) $n $)!a $7*$ri$n&ia

• 1 *mpara F#"ore&ente


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UNI - FIM

Figura n°9 F'u%r$)&$n!$ $#*'$a(% $n $)!a $7*$ri$n&ia

• + %onden&adore& de di'erente& apaidade&, %1 %2 %. %+

Figura n°: Mau$!a ($ &%n($n)a(%r$) u!i'i;a(a $n $)!$ 'a


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UNI - FIM

4ROCEDIMIENTO

1/ edir las ca!acidades del banco de condensadores* 1 2 3.

2/ Anotar las es!ecificaciones t-cnicas que !resentan el %at'metro el medidor de energ'a " el cosf'metro.

CASO A: MEDIDA DE LA 4OTENCIA> ENERGÍA ; FACTOR DE 4OTENCIA EN UNCIRCUITO MONOFÁSICO

1/ 4m!lementar el circuito de la figura sin conectarlo a la red de 220 60 z*

FI3U4! N512/ erificar la escala de los instrumentos !ara e%itar !osibles da7os. Si no se conoce la !otencia o

corriente de la carga !or !recauci#n el am!er'metro %at'metro " cosf'metro deberán estar a lamá)ima escala.

/ errar el interru!tor S9 " conectar a la red :220 60z/ el circuito de la figura 1. edir los %aloresde A ;


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UNI - FIM

DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO

!?>4 2 F>%> $@ 100W A 1F*U>4@%@N?@ $@ 20W

$igita#

M< de@nergía

Vo#taBe (V) 22C

%orriente (!) 7 U!i'i;an(% !%(a) 'a) &arga)

!?>4 1 F>%> $@ 100W A 1 F*U>4@%@N?@ $@ 20W

?(&egr) +2

!?>4 9 1 F*U>4@%@N?@ $@ 20W

?(&egr) 72


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UNI - FIM

$igita#M< de

@nergía

Vo#taBe (V) 22C

Ta


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UNI - FIM

DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO:

CASO B

%1 20HF

$igita# !na#gio M< de @nergía

Vo#taBe (V) 22C 22C

%orriente (!) +

Ta

?(&egr) 7C

%. 70HF $igita# !na#gio M< de @nergía

Vo#taBe (V) 22C


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UNI - FIM

Ta

CUESTIONARIO

CASO A

W($igita#) V


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UNI - FIM

Ta

%a&o

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UNI - FIM

%apaitania& (HF)P< ati=a

(W)

P<reati=a

(V!4) 'dp

20 1D1 D0D 0


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UNI - FIM

'dp V& %apaitania& (HF)

GraB&a N°

Figura N°10 Tri6ngu'%) ($ *%!$n&ia *ara $' CASO

#u in'(uenci% tiene e( '%ct! &e )tenci% in&ucti c%)%citi en e( !e*i"t! &e (% ene!*%

@bser%amos en los triángulos de !otencia de la ig. BC8 que el %alor de la !otencia acti%a !ermanececonstante a !esar de que los factores de !otencia %ar'an de esto concluimos que el %alor del factor de

!otencia no influ"e en el cálculo de la energ'a. Dsta obser%aci#n la contrastamos con las

es!ecificaciones t-cnicas del medidor de energ'a el cual s#lo mide !otencia acti%a.

15 #u in'(uenci% tiene (% c!!ección &e( '%ct! &e )tenci% en (%" in"t%(%cine" e(ct!ic%"in&u"t!i%(e"Las em!resas de distribuci#n cobran el %alor de la !otencia reacti%a cuando se trata de instalacionesel-ctricas industriales !or lo tanto resulta im!ortante !ara la em!resa disminuir el !recio que se !aga

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UNI - FIM

!or la !otencia reacti%aE eso se logra instalando un banco de condensadores a la carga con lo cualdisminuirán el %alor la !otencia reacti%a e incrementarán el factor de !otencia.

CONCLUSIONES

5% El valor de la potencia activa y el factor de potencia tienden a aumentar conforme se aumenta elvalor de la corriente

2/ La !otencia reacti%a :A>/ disminu"e conforme se %a aumentando el %alor de las ca!acitancias.Dsta obser%aci#n concuerda con la teor'a !or lo tanto queda demostrado que al agregar un bancode condensadores a una carga se logra disminuir el %alor de la !otencia reacti%a.

/ el %alor del factor de !otencia aumenta conforme se %a aumentando el %alor de las ca!acitancias"a que cuando disminu"e el %alor de la !otencia reacti%a el %alor del factor de !otencia tiende aaumentar.

3/ $l %alor del factor de !otencia es de gran im!ortancia cuando se trata de una gran carga instalada !or e&em!lo en una industria. Las em!resas de distribuci#n el-ctrica tales como Luz del sur o$delnor no nos cobran el %alor de la !otencia reacti%a cuando se trata de instalacionesresidenciales !ero s' cobran dicha !otencia cuando se trata de instalaciones industriales en d#ndeel %alor de la carga instala es mucho ma"or !or lo tanto en una em!resa que !osee una gran cargainstalada es con%eniente instalar un banco de condensadores con el ob&eti%o de aumentar el factor de !otencia de la carga " de ese modo disminuir el %alor de la !otencia reacti%a a !agar

ILIOGRAFÍA

$%& A'E(ANDE) CA)'ES ,-. /0n#amentos #e ci"c0itos el1ct"icos. Editorial 6c7ra89:ill, -',

;33 uaderno de aplicaciones técnicas" orreccion del factor de potencia $;33

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