TECNUN MEDIDA DE POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA

Transcripción

1 EUE UEROR DE NGENERO DE N EBTÁN TENUN UNERDD DE NRR ráctica de aboratorio MEDD DE OTEN EN ORRENTE TERN

2 ircuitos. Medida de otencia en orriente lterna. OBJETO DE RÁT a determinación de la potencia en corriente alterna () normalmente suele realizarse por medio de atímetros, los cuales miden directamente la potencia, o bien mediante ontadores en los que la potencia se obtiene a partir de la energía registrada. En esta práctica el alumno deberá calcular la potencia consumida tanto en cargas monofásicas como trifásicas, empleando para ello atímetros colocados según diferentes configuraciones. En particular, se realizarán mediciones de potencia para los siguientes casos: otencia activa y reactiva en una arga Monofásica. otencia activa en una arga trifásica con Neutro. Método de los Tres atímetros. otencia activa en una arga trifásica sin Neutro. Método de los dos atímetros. otencia activa en una arga trifásica sin Neutro. onexiones especiales.. NTRODUÓN TEÓR.. TÍMETRO El instrumento encargado de medir la potencia en es el atímetro. u representación esquemática es la de la Figura y su principio de funcionamiento está basado en la interacción de dos campos magnéticos los cuales son creados por la corrientes a e v que circulan por las bobinas de que dispone en su interior; el par producido entre ambos campos es proporcional al producto a v cosϕ av, siendo ϕ av el desfase entre las corrientes a e v. v a r a r v Figura B El vatímetro consta, como ya se ha indicado, de dos bobinas (prácticamente se consideran resistencias puras) con las siguientes características: Bobina amperimétrica (r a ): e conecta en serie con la línea de corriente y su resistencia deberá ser lo menor posible con el fin de no perturbar la diferencia de potencial que existe en el circuito entre B y. Bobina voltimétrica (r v ): e conecta en paralelo con la carga cuya potencia se quiere medir y su resistencia deberá ser lo mayor posible para, de esta forma, evitar que el vatímetro desvíe corriente a la carga.

3 ircuitos. Medida de otencia en orriente lterna e define como vatímetro ideal aquél en el que se cumple que r a 0 y r v. Mientras no se indique lo contrario los vatímetros se supondrán ideales. Ya se ha comentado anteriormente que la indicación de un vatímetro es proporcional al producto a v cosϕ av. Eligiendo una constante de proporcionalidad igual a r v la indicación del vatímetro será rv a v cosϕ av uesto que r v v es el módulo de la tensión entre y y dicha tensión está desfasada con a el mismo ángulo que v e a (si la bobina puede considerarse resistiva), es evidente que la indicación del vatímetro es la potencia activa consumida por una carga situada entre B y. En la siguiente figura se muestra la conexión de un vatímetro para la medida de la potencia activa consumida por una carga. + + Z Z - - Figura.. TÍMETRO RETO r ara la medida de la potencia reactiva se emplean vatímetros en los que la bobina voltimétrica es prácticamente reactiva (predomina la componente inductiva de la bobina sobre la resistiva). u representación es similar a la de los vatímetros convencionales, como puede observarse en la figura. olamente deberá indicarse que la bobina voltimétrica tiene carácter inductivo. v a r a j x v Figura B uede demostrarse, al igual que se ha hecho para los vatímetros convencionales del apartado anterior, que la indicación de los vatímetros reactivos es r aac senϕ av, es decir, la potencia reactiva absorbida por una carga colocada entre B y. a conexión de estos vatímetros es igual que la de los vatímetros convencionales. a potencia reactiva de una carga monofásica solamente puede medirse, en principio, con vatímetros de bobina reactiva. in embargo, como se verá a lo largo de la práctica, en redes trifásicas es posible medir la potencia reactiva utilizando para ello únicamente vatímetros convencionales.

4 ircuitos. Medida de otencia en orriente lterna 4. EUEM EXERMENTE.. MEDD DE OTEN EN TEM MONOFÁO OTEN T Ref. - Z Ω j - OTEN RET r Ref. - sin sin r Z Ω j con con - r Z Ω j.. MEDD DE OTEN EN TEM TRFÁO MÉTODO DE O TRE TÍMETRO R R R N arga Trifásica on Neutro

5 ircuitos. Medida de otencia en orriente lterna 5 MÉTODO DE O DO TÍMETRO arga Trifásica in Neutro ONEXONE EEE arga Trifásica in Neutro ecuencia ecuencia

6 ircuitos. Medida de otencia en orriente lterna 6 4. MTER Y EUO NEERO uadro de limentación trifásico de 0. 6 Resistencias de 0 (aprox.). Bobinas de 5 mh (aprox.) y un ondensador de 40 mf atímetros atímetro Reactivo olímetros. 5. ROEDMENTO a práctica consistirá en realizar los esquemas experimentales del apartado anterior y efectuar las mediciones correspondientes en cada uno de ellos. os valores medidos pueden anotarse en la tabla que se adjunta en cada esquema, o bien en los recuadros situados en los esquemas junto a cada instrumento de medida (er esquemas). osteriormente, con las mediciones efectuadas en cada caso deberán hallarse los parámetros que se piden en la tabla de. lgunos de ellos podrán obtenerse por diversos métodos; en estos casos deberán comentarse los métodos de obtención utilizados y las diferencias encontradas en cada uno de ellos.

7 ircuitos. Medida de otencia en orriente lterna 7 6. REUTDO ORENTTO OTEN T OTEN RET 980 Z 4.7 Ω j sin ondens. sin ondens. r 650 Z 4.64 Ω j MÉTODO DE O TRE TÍMETRO MÉTODO DE O DO TÍMETRO ONEXONE EEE ecuencia Directa ecuencia nversa