IE0316: Guía de Laboratorio
Práctica 02: Circuitos trifásicos en delta y estrella
Circuitos trifásicos en delta y estrella
Cargas balanceadas y desbalanceadas
Curso:
Departamento:
Práctica:
Horas Lectivas
Laboratorio de Máquinas Eléctricas I
Sistemas de Potencia y Máquinas Eléctricas
02
2
Sigla:
IE0316
Versión:
3.2023
1. Introducción
Los circuitos y cargas trifásicas son principalmente utilizados en la industria y el comercio. La
generación de potencia trifásica se logra utilizando una máquina eléctrica encargada de la conversión de
energía electromecánica y entregar en sus terminales tres tensiones eléctricas de igual magnitud y con 120°
de desfase.
La principal desviación de los valores de tensión teóricamente entregados por una fuente trifásica, ocurren
en la carga conectada al sistema de potencia. Existen desviaciones de tensión debido a caídas de tensión en
el circuito alimentador y debido a desbalances inherentes a la impedancia de la propia carga [1].
La presencia del neutro en sistemas trifásicos en estrella se encarga de llevar las corrientes de desbalance
de una carga trifásica no balanceada. La presencia del camino de retorno permite mantener en equilibrio las
tensiones eléctricas en la carga.
La potencia que una impedancia consume está claramente relacionada con el tipo de conexión que se realice.
En un sistema en estrella las tensiones fase-fase son √3 veces las tensiones de fase-neutro.
El objetivo de esta práctica es el de estudiar la medición de potencia en sistemas trifásicos y analizar los
diferentes resultados con balance o desbalance; o bien al cambiar el tipo de conexión. Las mediciones a
realizar deben ser las necesarias para establecer diagramas fasoriales de las tensiones en la fuente, en la
carga, así como las caídas de tensión en los conductores de fase y neutro.
2. Equipo
•
1 fuente de alimentación
•
39 cables de conexión
•
1 módulo de resistores
•
1 módulo de inductores
•
1 módulo de capacitores
•
1 módulo de adquisición de datos
•
1 amperímetro de gancho
Escuela de Ingeniería Eléctrica
1
Universidad de Costa Rica
IE0316: Guía de Laboratorio
Práctica 02: Circuitos trifásicos en delta y estrella
3. Procedimiento
Modalidad Presencial:
Modalidad Virtual
1.
Estudie los valores nominales (valores de
operación normal) de los equipos que le han
sido asignados. En todos los puntos de este
experimento, asegúrese de no exceder estos
valores con el fin de evitar el posible
deterioro de los mismos. Por ello utilice la
fuente CA variable para controlar la tensión.
1.
Estudie los valores nominales (valores de
operación normal) de los equipos que le han
sido asignados. En todos los puntos de este
experimento, asegúrese de no exceder estos
valores con el fin de evitar el posible
deterioro de los mismos. Por ello utilice la
fuente CA variable para controlar la tensión.
2.
Realice las conexiones de carga indicadas a
continuación, respetando los valores
nominales de los instrumentos y elementos;
conecte las cargas a su valor nominal de
tensión. Y tome las mediciones solicitadas
en cada tabla. Tenga cuidado con las cargas
en delta, ya que la tensión de línea a línea
debe ser la nominal.
2.
Realice las conexiones de carga indicadas a
continuación, respetando los valores
nominales de los instrumentos y elementos;
conecte las cargas a su valor nominal de
tensión. Y tome las mediciones solicitadas
en cada tabla. Tenga cuidado con las cargas
en delta, ya que la tensión de línea a línea
debe ser la nominal.
Nota: Cuando realice mediciones de
potencia en una sola fase, recuerde que los
medidores de corriente y tensión deben ser
consistentes, por ejemplo, línea 1 en
corriente y línea 1 a neutro en tensión.
Nota: Cuando realice mediciones de
potencia en una sola fase, recuerde que los
medidores de corriente y tensión deben ser
consistentes, por ejemplo, línea 1 en
corriente y línea 1 a neutro en tensión.
•
Carga en estrella balanceada con neutro puesto a tierra (escoja uno de los dos casos).
Impedancia [Ω] Tensión LN [V] Tensión LL [V] I línea [A] ángulo de I P [W] Q [VAr] S [VA]
fp
600 ó 𝑗300
•
Carga en estrella desbalanceada con neutro puesto a tierra.
Impedancia [Ω] Tensión LN [V] Tensión LL [V] I línea [A] ángulo de I P [W] Q [VAr] S [VA] Ineutro [A]
𝑍𝑎: 300
𝑍𝑏: 300 − 𝑗600
𝑍𝑐: 300 − 𝑗600
•
Carga en estrella desbalanceada sin cable de neutro.
Impedancia [Ω]
VLN ' [V]
VNN ' [V]
I línea [A] ángulo de I P [W] Q [VAr] S [VA]
fp
𝑍𝑎: 300
𝑍𝑏: 300 − 𝑗600
𝑍𝑐: 300 − 𝑗600
•
Carga en delta balanceada (escoja uno de los dos casos).
Impedancia [Ω] Tensión LL [V]
I fase [A]
ángulo de I P [W] Q [VAr] S [VA]
fp
600 ó − 𝑗300
Escuela de Ingeniería Eléctrica
2
Universidad de Costa Rica
IE0316: Guía de Laboratorio
Práctica 02: Circuitos trifásicos en delta y estrella
̅̅̅̅̅̅
3. Calcule el valor teórico de la tensión de desplazamiento del neutro para (𝑉
𝑁𝑁′ ) para el caso de la
estrella desbalanceada y compárelo con el valor que obtuvo en las mediciones.
4. Referencias
[1] Hayt, W.; Análisis de Circuitos en Ingeniería. Sexta Edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2002.
Escuela de Ingeniería Eléctrica
3
Universidad de Costa Rica
0
