Desarrollo de la Práctica Unidad de aprendizaje: Practica número: 11, 12 y 13 Nombre de la practica:

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1 Desarrollo de la Práctica Unidad de aprendizaje: Practica número: 11, 12 y 13 Nombre de la practica: 11. Comprobar el teorema de máxima transferencia de potencia. 12. Observar y medir los voltajes en terminales de un generador síncrono trifásico. 13. Medición de potencia real, reactiva y aparente en un circuito eléctrico trifásico balanceado y desbalanceado. Propósito: 1.-Que el alumno sea capaz de determinar cual es la impedancia de carga que se debe colocar en una red Thevenin o fuente de alimentación con impedancia en serie para que esta pueda entregar la potencia de carga máxima 2.-Medir voltajes RMS en una toma de corriente trifásica y demostrar lo aprendido en clases 3.-Utilizando el simulador de multisim que el alumno sea capaz de medir potencia real aparente y reactiva en un circuito trifásico Escenario: Duración: Materiales Maquinaria y equipo Herramientas 1 Miliamperímetro 1 Voltímetro 1 capacitor de 100uF 1 inductor cualquiera Generador de señales 2 Puntas de Osciloscopio atenuada Proto-Board Osciloscopio Pinzas de punta Pinzas de corte

2 Procedimiento Informacion preliminar Dado el siguiente circuito (Fig. 1) en donde E g representa el voltaje del generador o voltaje de Thevenin de cualquier red, o bien el voltaje de una fuente de alimentación cualquiera, con una impedancia de Thevenin que puede ser la impedancia del generador o la fuente cualquiera Z g existe una impedancia de carga Z c para la cual está garantizado que la red de thevenin o el generador con su impedancia podrán entregar la potencia máxima a la carga Z c ahora bien esta Z c debe ser el complejo conjugado de Z g es decir R g =R c y X g = -X c Demostración La fórmula para calcular la potencia es = Fig.1 Luego la corriente en Zc se puede calcular de la siguiente manera = Es evidente que la corriente será máxima y estará en fase con el voltaje solamente cuando se cumpla lo siguiente = Por lo cual si se cumple esto entonces Ahora bien = + + = +

3 = = + Para obtener la máxima potencia transferida a Z c derivemos con respecto a e igualemos a cero usando la técnica de máximos y mínimos Por lo tanto R c =R g Si la resistencia es menor la potencia transferida es menor, si la resistencia es mayor la potencia transferida es menor para demostrarlo alambrar el siguiente circuito Armar el siguiente circuito y obtener la frecuencia y el valor del potenciómetro para el cual la corriente sea máxima en el circuito para medir la corriente en el potenciómetro tine 2 opciones poner un miliamperímetro en serie con el potenciómetro o bien coloque en paralelo un voltímetro, si utiliza miliamperímetro calcule la potencia con la formula, el osciloscopio te puede servir para asegurar que la reactancia ha sido eliminada pero no es necesario. P =I R En caso de usar voltímetro use la formula P = /R XFG1 R1 4.7kΩ L1 1H R2 10kΩ Key=A 50% C1 100µF

4 2 Medir voltajes y corrientes trifásicos según lo indique el profesor así como una conexión delta y estrella 3 realizar una práctica en multisim por el método de los 2 watmetros Observa el siguiente diagrama te mostrara como medir la potencia en un sistema trifásico en este caso es un sistema estrella, este método puede medir la potencia eléctrica que se consume entre 2 fases. Ahora para medir la potencia de todo el circuito se conectan 2 watmetros de la siguiente manera siempre y cuando el neutro no esté a tierra Podrían conectarse 3 watmetros pero no es necesario ya que con solamente 2 es más que suficiente Elabora un método para medir la potencia aparente, real y reactiva (de cada rama y total) del siguiente circuito (calculando la potencia reactiva)

5 V1 3PH 120 V 60 Hz R1 100Ω R2 70Ω L1 1H L2 2H Como último punto encuentra un sistema trifásico equivalente que sea fuente de alimentación delta e impedancia delta en lugar de estrella como el anterior, determina la potencia que consume cada impedancia en la delta, así como la potencia total de la delta Elaborar todo esto en multisim R3 150Ω L3 0.5H