1. Obtener el modelo de impedancia de un motor trifásico de inducción de acuerdo con las especificaciones suministradas a cada grupo. A continuación, el modelo de impedancia R-L serie del motor trifásico de inducción. 𝑅 = 8.2887Ω 𝐿 = 15.3𝑚𝐻 2. Realizar las simulaciones para obtener los parámetros de corriente, potencia, energía y torque del motor para diferentes fuentes de suministro trifásicas: 3. Obtener las gráficas de las potencias instantáneas por fase y trifásica y del torque mecánico para las diferentes tensiones establecidas en el numeral dos CASO 1 BALANCEADO Y SIN DISTORSIÓN CASO 2 DESBALANCEADO Y SIN DISTORSIÓN CASO 3 DESBALANCEADO SIN DISTORSION CASO 4 CON MUESTRAS 4. Obtener el modelo matemático de Series de Fourier del torque mecánico para las diferentes tensiones establecidas en el numeral dos. a) Con muestras (Caso 4) En la anterior imagen se tiene el modelo del torque instantáneo, con las diferentes componentes armónicas, el modelo se puede reconstruir en base a lo siguiente: 𝜏(𝑡) = √2 ∗ 𝑀𝑎𝑔(𝑇) ∗ 𝐶𝑜𝑠(𝑘𝑓𝑜 ∗ 2𝜋𝑡 + 𝜃)[𝑁𝑚] b) Sin desbalance y sin distorsión (Caso1) En este caso debido a que las señales de tensión y corriente no presentan desbalance y distorsión, el modelo del torque instantáneo se reduce a solo el valor de continua, esto se puede apreciar en las gráficas anteriores. c) Sin desbalance y sin distorsión (Caso2) Para este caso se puede apreciar que el desbalance influye en la aparición de un armónico fundamental. También a tener en cuenta que el torque tiene el doble de la frecuencia fundamental. d) Sin desbalance y sin distorsión (Caso3) Para este caso se puede apreciar que el desbalance influye en la aparición de un armónico fundamental. También para tener en cuenta, el torque tiene el doble de la frecuencia fundamental. 5. Realizar la compensación de la carga del motor para que el factor de potencia sea 0,95, considerando condiciones nominales. Caso 4: con muestras 𝑄𝑛𝑒𝑤 = 5.7682𝑘𝑉𝐴𝑟 𝐶 = 355.69𝜇𝐹 𝑓𝑝 = 0.95 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 Caso 1: Balanceado sin distorsión 𝑄𝑛𝑒𝑤 = 3.8716𝑘𝑉𝐴𝑟 𝐶 = 238.41𝜇𝐹 𝑓𝑝 = 0.95 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 Caso 2: Desbalanceado sin distorsión 𝑄𝑛𝑒𝑤 = 3.7216𝑘𝑉𝐴𝑟 𝐶 = 229.18𝜇𝐹 𝑓𝑝 = 0.95 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 Caso 3: Desbalanceado sin distorsión 𝑄𝑛𝑒𝑤 = 3.2218𝑘𝑉𝐴𝑟 𝐶 = 198.4𝜇𝐹 𝑓𝑝 = 0.95 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 6. Realizar las estimaciones de potencias: activa, reactiva de Budeanu, reactiva de Fryze, de dimensionamiento y el factor de potencia para cada uno de los escenarios propuestos con y sin compensación para los siguientes casos: SIN COMPENSACIÓN a) Con tres elementos Caso 1: Balanceado y sin distorsión 𝑃 = 11.779 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 8.2218 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 8.2218 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 14.365 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.82 Caso 2: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 11.323 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 7.9033 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 7.9033 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 13.808 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.82 Caso 3: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 9.8021 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 6.8419 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 6.8419 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 11.954 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.82 Caso 4: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 17.549 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 12.258 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 12.252 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 21.407 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.8198 b) Medición con dos elementos y con fase de referencia S Caso 4: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 17.549 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 12.204 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 1.0604 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 21.376 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.8210 Caso 1: Balanceado y sin distorsión 𝑃 = 11.779 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 8.2218 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.711 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 14.365 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.82 Caso 2: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 11.323 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 7.5096 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.684 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 13.587 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.8334 Caso 3: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 9.8021 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 8.7634 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.605 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 13.148 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.7455 c) Medición con dos elementos y con fase de referencia T Caso 4: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 17.549 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 12.157 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 1.0604 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 21.349 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.8220 Caso 1: Balanceado y sin distorsión 𝑃 = 11.779 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 8.2218 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.711 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 14.365 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.82 Caso 2: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 11.323 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 8.2939 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.684 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 14.035 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.8067 Caso 3: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 9.8021 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 5.8299 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.605 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 11.405 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.8595 d) Medición con dos elementos y con fase de referencia R Caso 4: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 10.403 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 12.377 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 1.0604 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 16.169 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.8220 Caso 1: Balanceado y sin distorsión 𝑃 = 7.0321 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 8.2218 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.711 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 10.819 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.65 Caso 2: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 6.7607 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 7.9017 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.684 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 10.4 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.6501 Caso 3: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 6.4361 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 5.8301 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 0.605 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 8.6841 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.7411 CON COMPENSACIÓN a) Con tres elementos Caso 1: Balanceado y sin distorsión 𝑃 = 11.779 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 3.8716 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 8.2218 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 14.365 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.95 Caso 2: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 11.323 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 7.9033 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 7.9033 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 13.808 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.95 Caso 3: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 9.8021 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 6.8419 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 6.8419 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 11.954 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.95 Caso 4: Desbalanceado y sin distorsión 𝑃 = 17.549 𝑘𝑊 𝑄𝑓 = 5.7682 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑄𝐵 = 12.252 𝑘𝑉𝐴𝑟 𝑆𝑓 = 21.407 𝑘𝑉𝐴 𝑓𝑝 = 0.95
