INFORME N° 5 - MEDICION LA ENERGÍA MONOFÁSICA II

8/12/2019 INFORME N 5 - MEDICION LA ENERGA MONOFSICA II

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MEDIDORES DE ENERGA ELCTRICA

CURSO : MEDI DAS ELCTRICAS I IDOCENTE : I ng. Lucio Lozano Ricci

ALUMNOS :- Ramrez Saavedra Christiam Paul- Cuicapuza Surez Chr istian I ssami- Saldaa Tuesta Jhon Erick

CICLO : 2013-IILima Octubre del 2013.


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MEDIDA DE LA ENERGA ELCTRICA

OBJETIVO:Las mediciones de energa elctrica que se efectan mediante medidores o

contadores, se utilizan para calcular el valor de la energa que se vende al

consumidor, la compaa suministradora. Tambin se utiliza para el control de la

energa gastada en las redes elctricas, fbricas industriales, etc.INTRODUCCIN:Como se sabe la energa elctrica es a la forma de energa resultante de la

existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite

establecer una corriente elctrica entre ambos para obtener trabajo, sabiendo que

la energa elctrica puede transformarse en muchas otras formas de energa, tales

como la energa luminosa o luz, la energa mecnica y la energa trmica.

Pues bien, la energa elctrica tiene una gran importancia para el desarrollo de una

zona habitada por sus diversas y mltiples aplicaciones, es as que es importante

cuantificar el consumo de energa elctrica en los diversos puntos o usuarios queutilizan este importante elemento.

Las compaas elctricas que venden "electricidad", deben saber cunta

electricidad consume cada uno de sus clientes. De otra manera, no tendran forma

de saber cmo facturar. Esto lo hacen por medio de un Medidor de Energa o

Contador elctrico (llamado tambin Vatihormetro), por cada consumidor.

Es importante sealar que la electricidad no se puede medir, ya que si lo

recordamos esta es solo un fenmeno, para ello con el medidor elctrico se puede

saber, cuanto trabajo se realiza por cada consumidor conectado.

Esta facturacin por cada usuario se hace en funcin a la cantidad de trabajo que

efecta la energa elctrica que consume. As pues, para determinar el trabajo

total efectuado, que es lo mismo que la potencia total consumida, se multiplica la

rapidez de ejecucin del trabajo en Watt, por el tiempo total durante el cual se

efecta el trabajo.

En el presente trabajo se tratara de explicar en conceptos generales todo lo

concerniente a medidores de energa elctrica dado a su gran importancia en el

campo de la electricidad y por ende en el campo de la ingeniera elctrica.

MEDIDOR DE ENERGA ELCTRICA:El medidor de consumo elctrico tambin es conocido como

medidor de energa elctrica. Es un tipo de medidor para medir la

energa elctrica. Recoge el voltaje y corriente de la fuente de

energa, convierte la informacin en salida de pulso (proporcional a

la energa elctrica) y tiene la informacin visualizada en un

registro o un visor digital.


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El medidor de energa elctrica es un aparato que contabiliza la energa en las

lneas y redes de corriente alterna, tanto monofsicas y trifsicas.

Estos instrumentos funcionan bajo el principio de induccin magntica, producido

por la circulacin de corriente.

CLASIFCACIN DE LOS MEDIDORES DE ENERGIA ELCTRICA:

Existen varios tipos de medidores dependiendo de su construccin, tipo de energaque mide, clase de precisin y conexin a la red elctrica.

DE ACUERDO CON SU CONSTRUCCIN:

Pueden clasificarse en tres grupos:

Medidores electromecnicos: o medidores de induccin,compuesto por un conversor electromecnico (bsicamente unvatmetro con su sistema mvil de giro libre) que acta sobreun disco, cuya velocidad de giro es proporcional a la potencia

demandada, provisto de un dispositivo integrador.

Medidores electromecnicos con registradorelectrnico: el disco giratorio del medidor de induccin se configura paragenerar un tren de pulsos (un valor determinado por cada rotacin del disco,p.e. 5 pulsos) mediante un captador ptico que sensa marcas grabadas en sucara superior. Estos pulsos son procesados por un sistema digital el cual calculay registra valores de energa y de demanda. El medidor y el registrador puedenestar alojados en la misma unidad o en mdulos separados.

Medidores totalmente electrnicos:la medicin de energay el registro se realizan por medio de un proceso anlogo-digital(sistema totalmente electrnico) utilizando un microprocesadory memorias. A su vez, de acuerdo a las facilidadesimplementadas, estos medidores se clasifican como:

Medidores de demanda:miden y almacenan la energa total y una nicademanda en las 24 hs. (un solo perodos, una sola tarifa).

Medidores multitarifa: miden y almacenan energa y demanda endiferentes tramos de tiempo de las 24 hs., a los que le corresponden

diferentes tarifas (cuadrantes mltiples). Pueden registrar tambin laenerga reactiva, factor de potencia, y parmetros especiales adicionales.

Para los pequeos consumidores, industriales y domiciliarios, se mantiene an eluso de medidores de induccin de energa activa y reactiva. Para los medianosconsumidores se instalan generalmente medidores electrnicos. Para los grandesconsumidores, a fin de facilitar la tarea de medicin y control, el medidor permite


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adems la supervisin a distancia va mdem (en muchas marcas incorporado almedidor).

DE ACUERDO CON LA ENERGA QUE MIDEN:

Medidores de energa activa: Mide el consumo de energa activa enkilovatios Hora.

Medidores de energa reactiva: Mide el consumo de energa reactiva enkilovares hora. La energa reactiva se mide con medidores electrnicos quemiden tanto la energa activa como la energa reactiva.

DE ACUERDO CON LA CONEXIN EN LA RED:

Medidor monofsico bifilar: Se utiliza para el registro de consumo en unaacometida que tenga un solo conductor activo o fase y un conductor no activo oneutro.

Medidor monofsico trifilar: Se utiliza para el registro del consumo de unaacometida monofsica de fase partida (110/220 V) donde se tienen dosconductores activos y uno no activo o neutro.

Medidor bifsico trifilar: Se utiliza para el registro del consumo de energa deuna acometida en B.T de dos fases y tres hilos, alimentadas de la red de B.T dedistribucin trifsica.

Medidor trifsico tetrafilar: Se utiliza para el consumo de energa de unaacometida trifsica en B.T de tres fases y cuatro hilos.

Medidor trifsico trifilar: Se utiliza para el registro de consumo de energa deuna acometida trifsica de tres fases sin neutro.

DE ACUERDO CON LA EXACTITUD:

Segn la norma NMP 006:1997, los medidores se dividen en 3 clases: 0.5, 1 y 2

Medidores Clase 0.5:Los medidores de energa activa para corriente alternade la Clase 0.5 se utilizan para la medicin de cantidades de energa muy

grandes, pero con un pequeo campo de carga. La instalacin de estosmedidores debe realizarse con mucho cuidado, eliminando o reduciendo almnimo las magnitudes de influencia externas tales como los camposmagnticos, la no verticalidad y la variacin de la temperatura ambiente. Seutilizan para medir la energa activa suministrada en bloque en punto defrontera con otras empresas electrificadoras o grandes consumidores.


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Medidores Clase 1:Incluye los medidores trifsicos para medir energa activay reactiva de grandes consumidores.

Medidores Clase 2: Es la clasificacin bsica e incluye los medidoresmonofsicos y trifsicos para medir energa activa en casas, oficinas, localescomerciales y pequeas industrias.

El ndice de clase 0,5, 1, y 2 significa los lmites de error porcentual admisible paratodos los valores de corriente entre el 10% nominal y la I mxima con un factor depotencia igual a uno.

FUNCIONAMIENTO:

El medidor es un equipo de medida que registra el consumo de energa elctrica

del usuario a travs de un contmetro o numerador.

Para explicar el funcionamiento de un medidor de energa elctrica, escogeremos

del medidor ms elemental pero que es muy importante saber su funcionamiento,trataremos del medidor electromecnico o conocido como medidor de

induccin.

El medidor electromecnico utiliza dos juegos de bobinas que producen campos

magnticos; estos campos actan sobre un disco conductor magntico en donde

se producen corrientes parsitas.

La accin de las corrientes parsitas producidas por las bobinas de corriente sobre

el campo magntico de las bobinas de voltaje y la accin de las corrientes

parsitas producidas por las bobinas de voltaje sobre el campo magntico de las

bobinas de corriente dan un resultado vectorial tal, que produce un par de giro

sobre el disco. El par de giro es proporcional a la potencia consumida por el

circuito.

El disco est soportado por campos magnticos y soportes de rub para disminuir

la friccin, un sistema de engranes transmite el movimiento del disco a las agujas

que cuentan el nmero de vueltas del medidor. A mayor potencia ms rpido gira

el disco, acumulando ms giros conforme pasa el tiempo.

Las tensiones mximas que soportan los medidores elctricos son de

aproximadamente 600 voltios y las corrientes mximas pueden ser de hasta 200

amperios. Cuando las tensiones y las corrientes exceden estos lmites se requieren

transformadores de medicin de tensin y de corriente. Se utilizan factores de

conversin para calcular el consumo en dichos casos.

Tambin es importante indicar que existe una bobina de sombra que es una

chapita la cual esta cortocircuitada. Dicha bobina posee una resistencia

despreciable y por ende en esta se generar una corriente muy importante, la cual

al estar sometida a un campo generara un par motor que eliminara el coeficiente


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de rozamiento de los engranajes. El medidor comenzara a funcionar con el 1 % de

la carga y entre un factor de potencia 0,5 en adelanto y atraso.

ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN UN MEDIDOR DE ENERGIA ELECTRICATIPO INDUCCIN:

En un medidor de energa tipo induccin los principales elementos son elcircuito magntico, la bobina de corriente, la bobina de tensin y el sistema de

registro. El circuito magntico est formado por un ncleo cerrado de chapas de

fierro con slice y por las bobinas que se montan sobre el ncleo.

La bobina de corriente (en serie con el conductor por el que circula la corriente

principal) est constituida por unas pocas espiras de pletina de cobre arrollada

sobre un carrete aislante. A travs de esta bobina circula toda la corriente que se

utiliza en el circuito o instalacin, por lo tanto su conexionado es en serie. La

bobina de tensin (en derivacin sobre los dos conductores) est formada por

muchas espiras de alambre fino de cobre arrolladas sobre un carrete aislante. Estabobina se conecta en paralelo al circuito y mide la tensin aplicada a l. Los flujos

magnticos producidos por ambas bobinas estn desfasadas 90 y actan

sobre un disco rotrico de aluminio. Estos flujos producen pares de giros, que a su

vez provocan un movimiento de rotacin del disco de aluminio a una

velocidad angular proporcional a la potencia. El disco de aluminio es, adems,

frenado por un imn (freno de corrientes parsitas) de tal forma que la velocidad

angular del disco sea proporcional a la carga. El sistema de registro es un

mecanismo receptor del movimiento que produce la corriente cuando circula por

las bobinas, el cual es producido por induccin magntica. El aparato est

completado por un registrador, que mediante un sistema de transmisin indica los

kilovatios-hora consumidos.

ESTRUCTURA DE UN MEDIDOR ELECTROMECNICO:El medidor de induccin est constituido por las siguientes partes:

1. Bobina de Tensin2. Bobina de Intensidad3. Imn de frenado

4. Regulacin fina5. Regulacin gruesa6. Disco7. Sistema de Transmisin8. Terminales de conexin

La representacin esquemtica de la estructura de un medidor de induccin, sevisualiza a continuacin en la siguiente figura:


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CARACTERSTICAS PRINCIPALES EN LOS MEDIDORES DE ENERGAELCTRICA:En la placa de caractersticas de un medidor de energa se indica:

a) Corriente Nominal (In): corriente para la cual el medidor esdiseado y que sirve de referencia para la realizacin de ensayos yverificaciones. Tambin se la conoce como corriente bsica.

b) Corriente mxima (Imx): es la intensidad lmite, es decir, el mximoamperaje que puede ser conducido en rgimen permanente por la corriente

del medidor, sin que su error porcentual y temperatura admisible sean

superados. Este valor de la corriente lmite se indica entre parntesis

detrs de la corriente nominal In(Imax); por ejemplo: 10 (20) A, 10(40) A,

15(60) A,15 (100)A., etc.

c) Tensin nominal: Tensin para la cual el medidor es diseado y sirvede referencia para la realizacin de pruebas. Se debe indicar que los

medidores electrnicos se disean con un rango de tensin sin que se

vea afectado su precisin.


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d) Constante del disco (Kh ):expresada en Wh/revolucin, es el nmero devatios-hora correspondientes a una revolucin o vuelta completa del disco.

Expresada en revolucin/Kwh, es el nmero de revoluciones

correspondiente a un KWh que debe dar el disco. En medidores electrnicos,

esta constante viene expresada en Wh/pulso.

e) Clase de precisin: Es el valor mximo del error de medicinexpresado en porcentaje para el cual fue diseado el medidor dentro

del rango 10% de corriente nominal y su corriente mxima.

MARCAS MS CONOCIDAS DE MEDIDORES DE ENERGA ELCTRICA:Existen muchas empresas que fabrican y distribuyen estos productos para la

medicin de la energa elctrica, entre las marcas ms reconocidas podemos

mencionar:

-MEDIDOR ELECTRICO ASSME

- MEDIDOR ELECTRICO MERCAR- MEDIDOR ELECTRICO TWILIGHT- MEDIDOR ELECTRICO METERING ENGINEERING- MEDIDOR ELECTRICO FALKE- MEDIDOR ELECTRICO STRONGER

MATERIALES Y EQUIPOS:

- 1 Contador de energa monofsico 220 V 10 A 60 Hz.- 1 Panel de carga resistiva.- 1 Voltmetro 0-300 V AC.- 1 Ampermetros 0-20 A AV.- 1 Llave cuchilla monofsica.- Cables de Conexin.- 1 Cronmetro.

Medidor Elctrico Stronger -

Monofsico Ciclometrico

Medidor Elctrico Falke -

Monofsico Digital

Medidor Elctrico Stronger -

Monofsico Digital


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PROCEDIMIENTOS:

1. Instalar el circuito como se muestra en la figura N 1.2. Tomar valores de tensin y corriente, usando las lmparas de 100W en

paralelo y contar el nmero de vueltas del disco del medidor monofsico,

para un tiempo de 3 minutos.

3. Tomar valores de tensin y corriente, cuando se instala las resistencias enparalelo de 80W y contar el nmero de vueltas del disco del medidor

monofsico para un tiempo de 3 minutos.

DATOS OBTENIDOS:

VVolt

AAmp

# VueltasPor min.

3 focos200 W

PotenciaVxI Watt

Wh KWh2.4x#Rev

110 1.75 4 11 192.5 9.625 9.6220 2.70 11 11 594 29.7 26.4110 2.65 6 3 Resist. 29.5 14.575 14.4220 5.10 23 3 Resist. 1122 56.1 55.2


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CUESTIONARIO:

1. Trazar la curva V vs I, W vs V, explique su tendencia:Para 3 focos de 200W

V(Volt) I(Amp) W #vuel/3min kwh kdx#vuel/3min

110 1.75 192.5 4 9.62 9.6220 2.7 594 11 29.7 26.4

3 Resistencias de 80wV(Volt) I(Amp) W #vuel/3min kwh kdx#vuel/3min

110 2.65 291.5 6 14.57 14.4

220 5.1 1122 23 56.1 55.2

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 50 100 150 200 250

V vs I

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50 100 150 200 250

V vs W para 3 focos de 200W


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2. Presentar en forma tabulada los valores de la experiencia.Para 3 focos de 200W

V(Volt) I(Amp) W #vuel/3min kwh kdx#vuel/3min110 1.75 192.5 4 9.62 9.6

220 2.7 594 11 29.7 26.4

3 Resistencias de 80WV(Volt) I(Amp) W #vuel/3min kwh kdx#vuel/3min

110 2.65 291.5 6 14.57 14.4

220 5.1 1122 23 56.1 55.2

0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250

V vs I para 3 res de 80w

0

200

400

600

800

1000

1200

0 50 100 150 200 250

V vs W para 3 res de 80 w


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3. Cul es la importancia del experimento.Darnos cuanta del funcionamiento del medidor de energa y sus parmetros.

Saber cmo se halla manualmente los kilowatts-hora para de esa forma verificar la

exactitud y precisin de los instrumentos que nos registran el consumo de energa.

Para darnos cuenta si un medidor est registrando el consumo real, ya que esa

medida afecta directamente a nuestros bolsillos.

4. describa los componentes del medidor usado en esta experiencia.


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5. cules son los factores que originan la creacin de una granvariedad de medidores de energa.

condiciones climticas corriente presin temperatura precisin

6. cules son los esquemas de conexin interna de los medidoresmonofsicos.

7. como agrupara los medidores de energa para que cumplan supropsito.

Monofsicos

Trifsicos


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8. Con los valores que se tomaron en esta experiencia, cual es elporcentaje de error que existe entre el contador de energa ymidiendo la potencia con los instrumentos I y V.

Para 3 focos de 200WV

(Volt)A

(Amp)Wh

V*I*(3/60)Wh

2.4x#RevERROR

%

110 1.75 9.625 9.6 0.26220 2.70 29.7 26.4 11.11

3 Resistencias de 80W110 2.65 14.575 14.4 1.20220 5.10 56.1 55.2 1.60

9. Calcular la cantidad de energa activa consumida en estaexperiencia y cunto se tiene que pagar, si el valor tarifario de BT5es por cargo de energa de 5.85 ctv-sol/KWh.

Para 3 focos de 200WV

(Volt)Wh

2.4x#RevCosto

(Ctv-sol)110 9.6 0.05616220 26.4 0.15444

3 Resistencias de 80W110 14.4 0.08428220 55.2 0.32292

CONCLUSIONES:

Se pudo concluir que la energa vara de acuerdo al tiempo que transcurreen funcionamiento.

Los medidores de energa elctrica, son aparatos usados para la medida delconsumo de energa elctrica.

La gran variedad de medidores presentes en el mercado permiten elegir alusuario el ms adecuado segn su necesidad y economa.

El mecanismo de funcionamiento de los medidores es similar en todos losmodelos, algunos han ido mejorando en funcin a la facilidad de registro de

la energa consumida y la lectura de estos.


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Los medidores con un funcionamiento defectuoso, registran valores deconsumo con un exceso, es decir no registran lo consumido realmente, es

por eso que se debe pedir la inspeccin de estos a la empresa prestadora

del servicio.

Saber la lectura de nuestros medidores es importante para podercontabilizar nuestro consumo, y no ser engaados.

RECOMENDACIONES:

Tener cuidado al momento de manipular los diferentes instrumentos de laboratorio

ya que se est trabajando con corriente alterna (220 V) y de tal forma evitar

daos, ya sea fsico o material.

BIBLIOGRAFA:

Circuitos Elctricos Joseph A. Edminister. http://es.wikipedia.org/wiki/Vaihormetro http://www.oocities.org/encelec/fichas/14.html

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