Análisis de Circuitos Eléctricos Trabajo Preparatorio No. 3

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A. Diagrama de la simulación en secuencia negativa para el circuito Y sin neutro. Incluir los instrumentos adicionales necesarios para obtener todos los valores de voltaje y corriente en todos los elementos.

Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Escuela Politécnica Nacional

II. DESARROLLO DE LAS PREGUNTAS

I. INTRODUCCIÓN

Trabajo Preparatorio de la Práctica N.º 3

FECHA: miércoles, 8 de mayo del 2022

Los arreglos tipo estrella y delta, se utilizan para la conexión de motores de inducción, alternadores y transformadores. Por ejemplo, losmotores trifásicos, tienen tres embobinados independientes, uno para cada fase. Cada embobinado tiene dos terminales, de tal manera que tenemos un total de 6 terminales, que podemos numerar como 1 y4, 2 y 5 así como 3 y 6. La fuente de energía eléctrica trifásica, tiene tres terminales, que designaremos como A, B y C y que se deberán conectar a los embobinados del motor que se describieron anteriormente, en donde los embobinados del motor, pueden ser conectados en la configuración tipo estrella, en donde las terminales 4,5 y 6 se conectan juntas y las fases eléctricas A, B y C a las terminales del motor 1,2 y 3. Este tipo de conexión se asemeja a una “Y” o estrella de allí su nombre. El motor, también se pueden conectar en una configuración tipo “DELTA”, en donde la fase A se conecta a las terminales 1 y 6, la fase B a 2 y 4 y la fase C a 3 y 5. Gráficamente, esto asemeja a la letra griega Delta

Laboratorio de Análisis de Circuitos Eléctricos GR1 3

1. A través de Simulink, para un circuito similar al de la Figura 1 considerando una fuente trifásica simétrica con voltaje entre líneas de 215 [V] y frecuencia de 60 [Hz], valores de impedancia Z1: resistencia de 200 [Ω], Z2: resistencia de 420 [Ω] e inductor de 200 [mH] y Z3: resistencia de 50 [Ω] y capacitor de 20 [uF]. Para un tiempo de simulación de 3/60 segundos, presentar:

ESTUDIANTE: Marlon Jahir Hualpa Vivanco

TEMA: SIMULACIÓN: VOLTAJES Y CORRIENTES EN CIRCUITOS TRIFÁSICOS

Fig. 1. Esquemático del circuito propuesto a trabajar.

Fig. 3. Voltajes de línea del circuito propuesto con secuencia negativa sin neutro.

Se propuso implementar el circuito y añadir los instrumentos de medición, obteniéndose:

Fig. 4 Corrientes de línea del circuito propuesto con secuencia negativa sin neutro.

Fig. 2. Implementación del circuito propuesto, junto con los elementos de medición

De lo cual, se registraron las siguientes formas de onda:

C. Repetir los literales anteriores, para el circuito en Y con neutro.

B. El contenido del POWERGUI para cada caso simulado. Adelante se muestra la recopilación de datos solicitados:

Fig. 5. Circuito propuesto con secuencia negativa y conexión al neutro.

Para lo cual, nótese en la Fig. 6, que se ha procedido a puentear a las fuentes con el neutro existente en las cargas.

TABLA I DATOS DE VOLTAJES Y CORRIENTES OBTENIDOS MEDIANTE EL BLOQUE POWERGUI CON EL CIRCUITO CON SECUENCIA NEGATIVA Y SIN NEUTRO.

Las formas de onda de voltaje en la Fig. 6 son iguales debido al efecto que el Neutro causa en ellas, haciendo que el voltaje en cada línea sea el mismo.

Fig. 7 Corrientes de línea del circuito propuesto con secuencia negativa y conexión al neutro.

De lo cual, se lograron registrar las siguientes formas de onda:

Fig. 6 Voltajes de línea del circuito propuesto con secuencia negativa y conexión al neutro.

Así mismo, para lograr que el voltaje en cada línea sea el mismo, necesariamente las corrientes deberán cambiar, esto justificándose por la Ley de Ohm.

Adelante se muestra la recopilación de datos solicitados:

Dondesepuedeevidenciar elefecto que tuvo en lascorrientesy en losvoltajesalconectarun circuito con neutro y sin neutro.

A. Diagrama de la simulación en secuencia positiva. Incluir los instrumentos adicionales necesarios para obtener todos los valores de voltaje y corriente en todos los elementos.

TABLA II DATOS DE VOLTAJES Y CORRIENTES OBTENIDOS MEDIANTE EL BLOQUE POWERGUI CON EL CIRCUITO CON SECUENCIA NEGATIVA Y CONEXIÓN AL NEUTRO

2. A través de Simulink, para un circuito similar al de la Figura 2 considerando una fuente trifásica simétrica con voltaje entre líneas de 210 [V]y frecuencia de 60 [Hz], valores de impedancia ZL: 5+15j [Ω], Zab:50+188.5j [Ω], Zbc: -50.5j [Ω], Zca: 50+40j [Ω]. Para un tiempo de simulación de 3/60 segundos, presentar:

Fig. 8. Esquemático del circuito propuesto con cargas en conexión delta.

A continuación, se muestra la esquematización del circuito solicitado junto con los instrumentos de medición de voltajes y corrientes.

Fig. 10 Voltajes de línea del circuito propuesto con secuencia positiva y sin conexión al neutro.

Fig. 9 Esquematización del circuito solicitado con secuencia positiva y sin conexión al neutro.

Del cual, mediante la ayuda del SCOPE, se logró obtener las siguientes formas de onda:

Fig. 12 Corrientes de línea del circuito propuesto con secuencia positiva y sin conexión al neutro.

Fig. 13 Corrientes de fase del circuito propuesto con secuencia positiva y sin conexión al neutro.

Fig. 11 Voltajes de fase del circuito propuesto con secuencia positiva y sin conexión al neutro.

B. El contenido del POWERGUI para el caso simulado.

TABLA III DATOS DE VOLTAJES Y CORRIENTES OBTENIDOS MEDIANTE EL BLOQUE POWERGUI CON EL CIRCUITO CON SECUENCIA POSITIVA Y SIN CONEXIÓN AL NEUTRO

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