POTENCIA AC

Subgrupo:____

Objetivos Calcular los parámetros eléctricos de potencia en circuitos de corriente

alterna de acuerdo a métodos de análisis establecidos. Comprender los diagramas fasoriales de potencias en cada una de

las cargas existentes. Manejar y conectar adecuadamente los instrumentos de medición

necesarios para determinar las potencias activa, reactiva y compleja de manera directa e indirecta en la carga y/o fuente.

Identificar los órdenes de magnitud y efectos de los factores de potencia de las cargas inductivas industriales.

Reconocer la normatividad nacional relacionada con la regulación del factor de potencia.

Identificar los métodos para corregir o mejorar el factor de potencia.

Potencia en circuitos ACEn el desarrollo de los siguientes puntos, la medición se realizara con instrumentos de medición tanto analógicos como digitales, asimismo, se utilizaran los reóstatos1 y motores monofásicos y trifásicos2, los cuales se suministraran a los aprendices para la ejecución de la práctica. Para cada uno de los circuitos de conexión tener en cuenta las corrientes máximas permitidas de los elementos citados.A. Realizar el montaje de la figura 1 y tomar como bobina una de los

devanados del motor trifásico citado en la figura 7. Establecer el diagrama de conexión con instrumentos y ecuaciones necesarios para determinar el valor de dicha bobina, las potencias activa y aparente y, el factor de potencia.

B. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular el valor de la inductancia de la bobina, las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.

C. Teniendo en cuenta el valor medido del reóstato, y el valor estimado de inductancia de la bobina de uno de los devanados del motor trifásico, calcular y realizar la simulación para determinar las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de potencia de la carga. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.

1 El reóstato que se utilizara permite una resistencia máxima de 92Ω y una corriente máxima de 2A2 Los devanados del motor trifásico permiten una corriente máxima de 1.5A

D. Realizar el montaje de la figura 2 y tomar un condensador de los módulos de motores monofásicos citados en las figuras 5 ó 6. Establecer el diagrama de conexión con instrumentos necesarios para determinar el valor de dicha capacitancia, las potencias activa y aparente y, el factor de potencia.

E. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.

F. Teniendo en cuenta el valor medido del reóstato y condensador, calcular y realizar la simulación para determinar las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de potencia de la carga. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.

G. Realizar el montaje de la figura 3, correspondiente a la conexión de un motor monofásico, tomando como motor, el motor universal citado en la figura 4. Tener en cuenta la conexión allí citada. Establecer el diagrama de conexión con instrumentos y ecuaciones necesarios para determinar las potencias activa y aparente y, el factor de potencia.

H. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.

I. Teniendo en cuenta los datos anteriores, modelar matemáticamente el motor como una carga inductiva, posteriormente, calcular y realizar la simulación para determinar las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de potencia de la carga. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.

J. Realizar el montaje de la figura 3, correspondiente a la conexión de un motor monofásico, tomando como motor, el motor con condensador de marcha citado en la figura 5. Tener en cuenta la conexión allí citada. Establecer el diagrama de conexión con instrumentos y ecuaciones necesarios para determinar las potencias activa y aparente y, el factor de potencia.

K. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.

L. Teniendo en cuenta los datos anteriores, modelar matemáticamente el motor como una carga inductiva, posteriormente, calcular y realizar la simulación para determinar las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de potencia de la carga. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.

M. Realizar el montaje de la figura 3, correspondiente a la conexión de un motor monofásico, tomando como motor, el motor de arranque por condensador citado en la figura 6. Tener en cuenta la conexión

allí citada. Establecer el diagrama de conexión con instrumentos y ecuaciones necesarios para determinar las potencias activa y aparente y, el factor de potencia.

N. Con las mediciones tomadas del montaje del punto anterior, calcular las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, factor de potencia de la carga.

O. Teniendo en cuenta los datos anteriores, modelar matemáticamente el motor como una carga inductiva, posteriormente, calcular y realizar la simulación para determinar las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y, el factor de potencia de la carga. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.

Fig. 1 Circuito 1 Fig. 2 Circuito 2

Fig. 3 Circuito 3

1. Inicio de devanado de Armadura2. Final de devanado de Armadura3. Inicio de devanado de Serie4. Final de devanado de Serie5. Inicio de devanado Compensador6. Final de devanado Compensador

Conexión serie con devanado compresandor

Fig. 4 Conexión motor universal

1. Inicio de devanado Principal2. Final de devanado Principal3. Inicio de devanado Auxiliar4. Final de devanado Auxiliar5. Condensador de marcha6. Condensador de marcha

Fig. 5 Conexión motor con condensador de marcha

1. Inicio de devanado Principal2. Final de devanado Principal.3. Inicio del devanado Auxiliar4. Final del devanado Auxiliar5. Condensador de arranque6. Interruptor centrifugo7. Interruptor centrifugo

Fig. 6 Conexión motor de arranque por condensador

1 – 4. inicio y final del devanado 12 – 5. inicio y final del devanado 23 – 6. inicio y final del devanado 3

Fig. 7 Motor trifásico de inducción jaula de ardilla

Corrección de factor de potenciaP. Para el circuito inductivo modelado del motor universal, mejorar el

factor de potencia de tal manera que este entre 0.9 y 1. Hallar el elemento reactivo correspondiente y realizar el cálculo y simulación para determinar las nuevas potencias activa, reactiva, aparente y compleja de la carga y, la corriente que fluye a través de dicho elemento. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.

Q. Para el circuito inductivo modelado del motor con condensador de marcha, mejorar el factor de potencia de tal manera que este entre 0.9 y 1. Hallar el elemento reactivo correspondiente y realizar el cálculo y simulación para determinar las nuevas potencias activa, reactiva, aparente y compleja de la carga. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.

R. Para el circuito inductivo modelado del motor de arranque por condensador, mejorar el factor de potencia de tal manera que este entre 0.9 y 1. Hallar el elemento reactivo correspondiente y realizar el cálculo y simulación para determinar las nuevas potencias activa, reactiva, aparente y compleja de la carga y, la corriente que fluye a través de dicho elemento. Graficar con el simulador la potencia aparente y las señales de voltaje de la fuente y corriente del circuito necesarias para determinar el pf.

S. Identifique y describa la norma estipulada por la CREG acerca del control al factor de potencia en el servicio de energía eléctrica.

T. Los bancos de condensadores pueden ser instalados en varios puntos en la red de distribución de una planta, y pueden distinguirse cuatro tipos principales de instalación de condensadores para

compensar la potencia reactiva, ¿cuáles son?, describa las características de cada uno de ellos.

U. Por último, redacten al menos tres conclusiones basados en el trabajo realizado en esta práctica.