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Circuito trifásico en estrella: Práctica E2 Práctica E2: Circuito trifásico en estrella 1. Objetivos Los objetivos de la práctica son: 1.- Experimentar las características de un circuito trifásico estrella-estrella. 2.- Diferencias entre carga equilibrada y desequilibrada. 3.- Medida de tensiones y corrientes, de fase y de línea. Determinación de la secuencia de fases. 2. Material necesario El material para realizar la práctica es el siguiente: 1 1 1 1 3 3 1 8 1 1 1 2 Panel universal de conexión P-110 Multímetro electrónico digital Osciloscopio de dos canales Transformador trifásico de tres columnas triángulo-estrella, 220 V/24 V Resistencias de 220 ? Condensadores de 25 ?F Condensadores de 50 ?F Puentes P-442 (grande) Puente P-322 (mediano) Puente P-222 (pequeño) cable de 600 mm Sondas para osciloscopio 220 V 24 V R S T N 3. Procedimiento Tomaremos como generador trifásico la salida de un transformador trifásico de tres columnas. Los tres devanados del secundario de este transformador están conectados en estrella con neutro accesible, lo que permitirá circuitos con conexión a 3 ó a 4 hilos. 1.- Transformador trifásico de tres columnas 220 V/24 V, con secundario conectado en estrella. Conectar el primario del transformador a las bornas de la mesa con la siguiente asignación de colores: cable negro en la borna amarilla, cable marrón en la borna verde y cable azul en la borna marrón. Pulsar el interruptor y medir con los dos canales del osciloscopio las tensiones de fase VRN y VSN y anotarlas en la siguiente tabla. Dibujar la imagen de la pantalla del osciloscopio en la pantalla 1. Después medir con el canal 2 la tensión VTN, y anotarla en la tabla. La frecuencia es de 50 Hz y el periodo de 20 ms. Con el osciloscopio en 5 ms/div, al eje horizontal le corresponde 90º/Div. Medir el desfase de VSN y VTN con respecto a VRN , asignándole a VRN un ángulo de 90º. Tensiones de fase N º Div V Div Valor máximo Valor eficaz VC ? N º Div ?V Div VC 2 Ángulo N º Div 0 º Div Canal 1 VRN 5 90 Canal 2 VSN 5 90 Canal 2 VTN 5 90 ? ? N º Div ? º Div 90º? ? 0º 90º 1 Práctica E2: Circuito trifásico en estrella Medir con los dos canales del osciloscopio las tensiones de línea VRS y VTS. Prestar atención en colocar la referencia de cada sonda en el mismo punto (S). Pulsar el botón para invertir la señal del canal nº 2, para visualizar la tensión VST. Completar los valores de la tabla. Tensiones de línea N º Div V Div Canal 1 VRS 1x10 Canal 2 VST 1x10 Canal 2 VTR 1x10 Pantalla nº 1 VOLTS/DIV. canal 1: VOLTS/DIV. canal 2: TIME/DIV.: 5V 5V 5 ms Valor máximo Valor eficaz VC ? N º Div ?V Div VC 2 Ángulo N º Div º Div ? ? N º Div ? º Div 0º? ? 0º 0º 90 0 90 90 Pantalla nº 2 VOLTS/DIV. canal 1: VOLTS/DIV. canal 2: TIME/DIV.: 1V 1V 5 ms x10 x10 Dibujar el diagrama fasorial de las tensiones de fase y de línea, del secundario del transformador en vacío. 2 Circuito trifásico en estrella: Práctica E2 2.- Instalación trifásica a 24 V, conexión estrella-estrella a 4 hilos y secuencia directa. Carga equilibrada. Conectar al secundario del transformador la carga trifásica que se muestra en el esquema. Medir las tensiones de la carga que se piden en la tabla y completarla (con el multímetro digital). Calcular las intensidades de línea midiendo la tensión en las resistencias y el valor de las mismas. Calcular el ángulo ? de la impedancia. Z ? R? j Tensiones de fase Valor eficaz VRN ? ? 1? C ? ? ? arctg? ? ? R ? 1 ?C Ángulo ? Tensiones de línea 90º VRS VSN VST VTN VTR Comprobar que: Valor eficaz Ángulo Intensidade s de fase VR R I ? VR R ? Ángulo ? ?? IR 0º IS IT V ? 3 ?Vf Para medir la intensidad en el neutro, cortar la tensión en la mesa, abrir la línea N e insertar el amperímetro. Tras comprobar que el multímetro está correctamente ajustado dar de nuevo tensión pulsando el interruptor de la mesa. ???? F 220 ? ???? F 220 ? ???? F 220 ? R S IN T Dibujar el diagrama fasorial de las tensiones de fase y las corrientes de línea. N 3 Práctica E2: Circuito trifásico en estrella 3.- Instalación trifásica a 24 V, conexión estrella-estrella a 4 hilos y secuencia directa. Carga desequilibrada. Conectar al secundario del transformador la carga trifásica que se muestra en el esquema. Medir (con el multímetro digital) las tensiones de la carga que se piden en la tabla y completarla . Calcular las intensidades de línea midiendo la tensión en las resistencias y el valor de las mismas. Calcular el ángulo ? de la impedancia. Z ? R? j Tensiones de fase Valor eficaz VRN ? ? 1? C ? ? ? arctg? ? ? R ? 1 ?C Ángulo ? Tensiones de línea 90º VRS VSN VST VTN VTR Comprobar que: Valor eficaz Ángulo Intensidade s de fase VR R I ? VR R ? Ángulo ? ?? IR 0º IS IT V ? 3 ?Vf Para medir la intensidad en el neutro, cortar la tensión en la mesa, abrir la línea N e insertar el amperímetro. Tras comprobar que el multímetro está correctamente ajustado dar de nuevo tensión pulsando el interruptor de la mesa. 220 ? R 50 ?? F 220 ? 25?? F 220 ? S IN Dibujar el diagrama fasorial de las tensiones de fase y las corrientes de línea. T N 4 Circuito trifásico en estrella: Práctica E2 4.- Instalación trifásica a 24 V, conexión estrella-estrella a 3 hilos y secuencia directa. Carga desequilibrada. Conectar al secundario del transformador la carga trifásica que se muestra en el esquema. Medir las tensiones de la carga que se piden en la tabla y completarla (con el multímetro digital). Calcular las intensidades de línea midiendo la tensión en las resistencias y el valor de las mismas. Calcular el ángulo ? de la impedancia. Z ? R? j Tensiones de fase VRO Valor eficaz ? ? 1? C ? ? ? arctg? ? ? R ? 1 ?C Ángulo ? Tensiones de línea 90º VRS VSO VST VTO VTR Valor eficaz Ángulo Intensidade s de fase VR R I ? VR R ? Ángulo ? ?? IR 0º IS IT Medir la tensión de desplazamiento del neutro. 220 ? VON Dibujar el diagrama fasorial de las tensiones de fase y las corrientes de línea. R 50?? F 220 ? 25?? F 220 ? S T O 5 Práctica E2: Circuito trifásico en estrella R S T 24 V 220 V 6 N